Télécharger l`intégralité du N°245

Transcription

N° 245 - Septembre/Octobre 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° 245
Bi-monthly magazine
Septembre/Octobre 2014
Dépôt légal 2 ème semestre 2014
EDITORIAL
355
TECHNIQUE / TECHNICAL
AFTES INFO
356
Analyse des problèmes liés à
l’excavation mécanisée de calcshistes
sous forte couverture
ENTRETIENS / INTERVIEW
363
Les enjeux du sous-sol
convaincre et donner des outils
D. Perrault, M. Labbé, Y. Leblais
Tools and arguments to address
the challenges of underground space
CHANTIERS / WORKSITES
445
S. Fuoco, M. Berti, N. Miché, P. Ramond,
G.W. Bianchi, S. Torresani, A. Bochon
Analysis of problems linked to the
mechanised excavation of calcareous schists
under a thick cover
INTERVIEW373
395
411
Olivier Thuaud, Louis Canolle
EOLE line western extension - Survey works
beneath the CNIT in the La Défense business
district
Suivi de convergence - Mesures dans
le tunnel routier du Fréjus pendant
l’excavation de la galerie de sécurité
Fabrice Col
Monitoring of convergence - Measurements
in the Frejus road tunnel during excavation
of the safety gallery
TECHNIQUE Prolongement d’EOLE à l’ouest - Travaux de
reconnaissance sous le CNIT à La Défense
TECHNIQUE 421
455
Zoom sur les activités du comité
technique de l’Asquapro au service de
la qualité des bétons projetés
Catherine Larive
Jean-Luc da Passano
459
379
Direction Interdépartementale des
Routes Centre-Est : Mise en sécurité
de 3 ouvrages
Philippe Dutilloy, Sébastien Bouteille,
Odile Vannière,
TECHNIQUE / TECHNICAL
Les travaux du lot 1 de la ligne B
du métro de Rennes
Salah Ghozayel, Mathieu Chapeland,
Luc Barbot, Patrick Pignier
Works for workpackage 1, metro line B,
Rennes
435
Métro du Caire - Ligne 3 - Phase 2
Traitement d’un problème inattendu
d’argile gonflante
B. Lecomte, S. Giuliani-Leonardi, R. Eymery,
J.F. Serratrice
Management of unexpected swelling clay on
Cairo Metro line 3 Phase 2
CSM BESSAC
Giovanni Cino
Rehabilitation of a sewage network
in the heart of Brussels
AGENDA
464 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.
ZI de la Pointe - 31790 SAINT-JORY
Tel. : 33 5 61 37 63 63
E-Mail : [email protected]
www.csmbessac.com
Articles are signed under the sole responsability of their authors. All
reproduction, translation and adaptation of articles (partly or totally)
are subject to copyright.
© CSM BESSAC
CASABLANCA (Maroc)
Emissaire de rejet en mer - Diamètre 2,10 m
Longueur 1 100 mètres (Microtunnelier)
Réhabilitation d’un réseau
d’assainissement au cœur de Bruxelles
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°245 - Septembre/Octobre 2014
353
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
EDITORIAL
L’espace souterrain :
un trésor caché…
Underground space: a hidden treasure…
Congress participants and exhibitors at the triennial AFTES
Congress to be held in Lyon from 13 to 15 October this year
on the theme of “Tunnels and underground space: risks and
Les congressistes et exposants du Congrès triennal de l’AFTES qui se
déroulera à Lyon du 13 au 15 octobre prochain sur le thème « Tunnels
opportunities”, will receive this T&ES issue in the bag given to
them when registering. Visitors will be able to find the magazine
on the AFTES stand. Readers will immediately recognise several
et Espace souterrain : risques et opportunités », recevront cette édition
personalities who have accepted to provide their assistance both
de T&ES dans la sacoche qui leur sera remise à l’enregistrement tandis
to the Congress and to our magazine: Jean-Luc da Passano,
que les visiteurs la trouveront sur le stand de l’AFTES. Et, d’emblée, les
Grand Lyon Vice-President, who chaired our Congress in 2011,
lecteurs y reconnaîtront plusieurs personnalités qui ont accepté d’apporter
is once again with us in 2014 and has given an interview placing
leur concours à la fois au Congrès et à notre revue : Jean-Luc da Passano,
particular emphasis on soft modes of travel and multi-modality;
vice-président du Grand Lyon, qui avait déjà présidé notre Congrès de 2011,
Dominique Perrault, the well-known architect, who debated with
est de nouveau avec nous en 2014 et il nous a accordé un entretien où il
our chairman Yann Leblais and Monique Labbé, chairwoman of
est fortement question de modes doux et de multi-modalité ; Dominique
the Underground Space Committee, on the challenges facing
Perrault, architecte de grande renommée, qui a débattu avec notre
underground architecture for the city of tomorrow, will be the
président Yann Leblais et Monique Labbé, présidente du Comité Espace
Souterrain, sur les enjeux de l’architecture souterraine pour la ville de demain,
sera le grand témoin de la Table ronde du mardi après-midi 14 octobre.
Ainsi notre revue s’affirme-t-elle non seulement comme le lien fort qu’elle
a toujours été entre tous les acteurs du souterrain, du maître d’ouvrage à
l’entrepreneur, mais aussi comme un outil relationnel pour les décideurs,
les élus et les électeurs. L’utilisation du sous-sol en site urbain est deve-
chief contributor at the round table discussion to be held on
Tuesday afternoon on 14 October.
Our magazine presents itself as both the strong link it has always
been between all those involved in the underground world, from
client to contractor, as well as being a relational tool for decision-makers, elected representatives and electors. The use of
the underground space in an urban environment has become a
necessity, as revealed by innumerable number of articles,
nue une nécessité comme le montrent les innombrables articles, études,
studies, research work and congresses devoted to this cause
recherches, congrès, dédiés à cette cause dans le monde entier. Le rôle
across the entire world. The role that T&ES might hold in this
que T&ES peut avoir dans cette pièce globale qui se joue en ce moment
global piece of theatre currently playing itself out before our eyes
sous nos yeux est d’informer en continuant à publier des articles non
is to provide information by continuing to publish articles both
seulement sur les travaux auxquels participent nos entreprises et nos
on the works being carried out by our contractors and project
maîtres d’œuvre, mais aussi sur les projets et les nouvelles technologies,
managers, but also on projects and new technologies, by giving
en donnant de plus en plus la parole aux architectes, aux urbanistes, aux
architects, city planners and project managers a greater say.
maîtres d’œuvre.
This is the route we have chosen to take to help and guide our
C’est dans cette voie que nous nous efforçons d’aller, pour aider et guider
readers whom we hope are ever-more diversified and numerous.
nos lecteurs que nous espérons toujours plus divers et plus nombreux.
Good reading… and enjoy the Congress!
Bonne lecture… et bon Congrès !
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
Dernière nouvelles / Latest news
Financements de la CE
Le 11 septembre, la Commission européenne a
invité les États membres à remettre leurs projets dans le cadre du budget de 11,9 milliards
d’euros destiné à améliorer les connexions
de transport. Le financement sera concentré
le long de 9 corridors qui formeront le réseau
central européen. Parmi les principaux tunnels,
qui pourraient bénéficier de ce financement,
figurent: le Lyon-Turin sur le corridor méditerranéen; le Brenner et le Femernbelt sur le corridor
Scandinavie-Méditerranée; les tunnels de base
du Koralm et du Semmering dont les travaux
sont en cours sur le corridor Baltique-Adriatique.
Les États membres ont jusqu’au 26 février 2015
pour soumettre leurs projets.
European Commission’s funding
On September 11th, the European Commission’s
Innovation & Networks Executive Agency invited
the Member States to submit their projects under
the €11.9 billion budget of funding allowed to
improve transport links. Financing will be concentrated along 9 corridors that will form the European
core network. Among the main tunnels eligible for
this funding: the Lyon-Torino on the Mediterranean
corridor; the Brenner and Femernbelt on the Scandinavia-Mediterranean corridor; the Koralm and
Semmering base tunnels under construction on the
Baltic-Adriatic corridor. Member state governments
have until February 26th, 2015, to submit their proposals.
Lyon-Turin ferroviaire
L’accord franco-italien du 30 janvier 2012 sur la
liaison Lyon-Turin a été publié le 6 septembre
dernier au Journal Officiel. Il s’agit de l’avenant à
l’accord de 2001 qui précise les points suivants :
le tracé définitif du projet; le phasage qui conduira à réaliser en premier la section transfrontalière comportant le tunnel de base de 57 km ;
les modalités du futur promoteur du projet qui
succèdera à LTF; la répartition des coûts de la
première phase, estimés à 8,5 milliards d’euros,
qui sera de 42,1% pour la France et 57,9% pour
l’Italie de la somme restant à financer après la
contribution de l’Union Européenne; et enfin les
356
principes adoptés par les deux gouvernements
pour le transfert modal.
Lyon-Torino rail link
The French-Italian agreement of January 30, 2012,
on the Lyon-Turin rail link project was published
on September 6, 2014, in the Official Journal of the
EU. This is the amendment to the 2001 agreement,
which specifies the following points: the final route
of the project; the construction sequence which will
lead to do first the cross-border section including
the 57 km long base tunnel; the terms of the future
project sponsor who will take over LTF; the distribution of costs for the first phase, estimated at
8.5 billion euros, which will be 42.1% for France
and 57.9% for Italy of the amount remaining to
be financed after the contribution of the European
Union; and finally the principles adopted by the two
governments for the modal transfer.
Avancement de la galerie de Maddalena
Mi-septembre 2014, 1242 m ont été creusés à
la galerie de reconnaissance de La Maddalena
de Chiomonte sur les 7,5 km prévus sous le
massif d’Ambin. Le chantier de La Maddalena,
en Val de Suse, constitue le premier chantier de
la nouvelle liaison Lyon-Turin en territoire italien. Lyon Turin Ferroviaire, maître d’ouvrage, en
charge des études et des travaux préliminaires
de la section transfrontalière de cette nouvelle
liaison, a engagé l’excavation de la galerie de
La Maddalena en novembre 2012. Les 200
premiers mètres ont été creusés par méthode
traditionnelle (notamment au
marteau hydraulique) puis,
depuis novembre 2013 au
tunnelier. Dans ces conditions l’excavation se poursuit
au rythme d’un avancement
d’environ 10 mètres par
jour. LTF, le ministère italien
de l’Environnement, l’ARPA
(Agence régionale pour la
protection de l’environnement) et l’Observatoire du
Lyon-Turin ont mis en place
un système de suivi envi-
ronnemental du chantier de La Maddalena. Ce
système prévoit des contrôles réguliers élaborés
par l’ARPA, insérés dans un dispositif de validation, des terres et roches excavées, du bruit, des
eaux de surface et souterraines, des radiations,
d’éventuelles roches amiantifères, du PM 10
(teneur en plomb) et des poussières fines.
Progress on the Maddalena
exploratory gallery
As at mid-September 2014, 1,242 m (out of the
7.5 km planned) had been drilled for the exploratory gallery of La Maddalena Chiomonte under
the Ambin massif. This La Maddalena site, in the
Susa Valley, is the first construction site of the
new Lyon-Turin link located in the Italian territory.
Lyon Turin Ferroviaire, owner, in charge of studies
and preliminary work of the bi-national section,
initiated the excavation of the La Maddalena gallery in November 2012. The first 200 meters were
excavated using the traditional method (including
hydraulic hammer) and, since November 2013,
the excavation proceeds with a TBM. Now the
excavation progresses about 10 meters per day.
LTF, the Italian Ministry of the Environment, the
ARPA (Regional Agency for Environment Protection) and the Lyon-Turin Observatory have set up
an environmental monitoring system of the La
Maddalena site. This system provides for regular
inspections (developed by ARPA and enclosed in a
validation plan) of excavated earth and rock, noise,
surface water and groundwater, radiations, possible
asbestos-bearing rocks, PM 10 (lead content) and
fine dust.
AFTES INFO
France
mann St Lazare to La Défense. A first work package
includes a 6,110 m long tunnel to be excavated
with a TBM from the access shaft in Courbevoie to
the Hausmann St Lazare station, three emergency
access shafts and the 225 m long-21 m wide Porte
Maillot station. The other package includes the
construction of the La Défense railway station and
adjacent tunnels. The project should be completed
by 2020 at earliest.
Rénovation de la tranchée couverte
de Sévines.
Ile de France – Grand Paris Express
Le 27 août, le Président de la région Île de
France, M. Jean-Paul Huchon, a annoncé que
les travaux du Grand Paris Express démarreraient début 2015. Ils concerneront en premier
la section Sud de la ligne 15 qui s’étendra sur 33
km et reliera le Pont de Sèvres, au Sud- Ouest,
à Noisy Champs, à l’Est ; les travaux de cette
section devraient durer 5 ans. Le coût total de
l’investissement du Grand Paris Express est estimé à 5,3 milliards d’euros. D’autre part, après
l’approbation récente d’un investissement de
3,5 milliards d’euros pour la construction de la
seconde phase du Grand Paris Express, la société du Grand Paris a attribué à 2 groupements,
menés par Egis Rail et composés de Tractebel
Engineering et de cabinets d’architectes, le
contrat de maîtrise d’œuvre des études pour les
tronçons: Noisy- Champs/Le Bourget RER (22
km de la ligne 16 et 7 gares) et Le Bourget RER/
Saint-Denis-Pleyel/Mairie de Saint Ouen (7,5 km
des lignes 14 Nord et 17 Sud plus 2 gares).
Ile de France – Grand Paris Express
On August 27, Jean-Paul Huchon, president of the
Ile de France Region, announced that construction
work for the Grand Paris Express would start early
2015, beginning with the South section of Line 15
which will extend over 33 km and connect Pont de
Sèvres (South-West) with Noisy Champs (East);
the work for this section should last 5 years. The
total investment cost of the Grand Paris Express is
estimated at 5.3 billion euros. On the other hand,
after the recent approval of a €3.5 billion investment for the construction of the second phase of the
Grand Paris Express, the Société du Grand Paris,
owner, has awarded two groups, led by EGIS Rail,
including Tractebel Engineering and architects,
the contract for management of studies for the following sections: Noisy Champs / Le Bourget RER
(22 km of line 16 and 7 stations) and Le Bourget
RER / Saint-Denis-Pleyel / Mairie de Saint Ouen
(7.5 km of lines 14 North and 17 South plus 2 stations).
Consultation pour l’extension
de la ligne E du RER.
L’administration des chemins de fer, RFF, a
publié deux appels d’offres pour la construction
du tunnel du prolongement de la ligne E du RER
entre Hausmann St Lazare et La Défense. Un lot
concerne une section de tunnel de 6110 m, qui
sera excavée au tunnelier entre le puits d’accès
de Courbevoie et la gare d’Hausmann St Lazare,
trois puits d’accès de secours et la station de
la Porte Maillot de 225 m de long et 21 m de
large. L’autre lot comprend la construction de la
gare de La Défense et des tunnels adjacents. Le
projet devrait être terminé en 2020 au plus tôt.
Les travaux de rénovation de la tranchée
couverte de Sévines de 368 mètres de long à
Genevilliers ont été attribués à Satelec pour
un montant de 4,3 millions d’euros. Les travaux comprennent la protection incendie de la
structure et l’amélioration des conduits de ventilation, des abris et des sorties de secours. Les
travaux vont durer 9 mois.
Renovation of the Sévines
cut-and-cover trench
The renovation of the 368 meters long Sévines cutand-cover trench in Genevilliers has been awarded
to Satelec for an amount of Euros 4.3 million. The
works include the fire protection of the structure
and the improvement of ventilation ducts, shelters
and emergency exits. The work will last 9 months.
Consultation for the extension
of the RER line E
RFF, the French Railways Administration, has
issued two tenders for the construction of the tunnel
which will extend the Paris RER Line E from Haus-
357
AFTES INFO
Études pour un tunnel immergé
NANTES Métropole a attribué à ARCADIS le contrat de réalisation des études de
préfaisabilité d’un tunnel immergé sous la Loire à Nantes Cette nouvelle traversée
relierait les zones de Trentemoult à Chantenay et devrait faciliter le trafic sur le
pont de Cheviré; elle pourrait être opérationnelle en 2025.
Studies for an immersed tunnel
Nantes Metropole awarded to Arcadis the contract for pre-feasibility studies of an
immersed tunnel under the Loire River in Nantes. This new crossing would connect the
Trentemoult areas to Chantenay and should ease traffic on the Cheviré bridge; it could
be operational by 2025.
Attribution pour le tunnel de Fourvière
La Communauté urbaine de Lyon a attribué au Groupement Spie Sud Est / Yvroud Européenne Des
Fluides / Maia Sonnier / Deluermoz / Colas Rhône- Alpes Auvergne / Carrion TP le contrat de réalisation
des travaux de sécurité dans le tunnel de Fourvière de 1,8 km de long. Cela concerne les équipements
électriques, de ventilation, de télécommunication et de contrôle du trafic ainsi que le renouvellement de
la chaussée. Le montant du contrat est de 14,9 millions d’euros.
Award for the Fourvière tunnel
The Lyon Urban Community awarded to the JV Spie Sud Est / Yvroud Européenne Des Fluides / Maia Sonnier
/ Deluermoz / Colas Rhône- Alpes Auvergne / Carrion TP the contract for security work in the 1.8 km long
Fourvière tunnel. This includes electric equipments, ventilation, telecommunication, traffic control and also the
rebuilding of the road. The contract value is Euros 14.9 million.
Lyon – parking Saint Antoine
Les travaux de construction du nouveau parking souterrain Saint Antoine à Lyon,
place d’Albon, risquent de prendre un retard de plusieurs mois suite à la découverte de galeries souterraines voûtées à quelque 5 mètres de profondeur. Ces
galeries dateraient du 18è siècle et ne présenteraient pas d’intérêt archéologique
majeur mais des études géotechniques complémentaires sont nécessaires afin de
préserver la sécurité des immeubles voisins. Les conséquences financières sur le
projet pourraient atteindre plusieurs millions d’Euros (Source : TLM).
Lyon – Saint Antoine underground car-park
© LPA
The construction of the new Saint Antoine underground parking in Lyon, Albon square,
may suffer a several months delay after arched galleries were found at approx. 5 m depth.
These 18th century galleries may not have a real archeological value but additional
geotechnical investigations are compulsory to ensure safety of the neighbouring buildings. Financial consequences may reach several millions Euros.
International
Egypte / EGYPT
Préqualification pour le métro du Caire
La National Authority for Tunnels (NAT) a préqualifié trois groupements pour la maîtrise d’œuvre
de la troisième phase de la ligne 3 du métro du
Caire. Il s’agit de: Payma Cotas S.A (Es) / Getinsa
(Es) / Bureau Veritas (Fr) / Bureau Egyptien De
Conseil Techniques (Eg) / Planning And Urban
Development Consultants (Eg); Sener (Es) / Artelia Ville Et Transport (Fr); Et Vienna Consulting
Engineers Zt Gmbh (At) / Ic Consulenten Ziviltechniker Gesmbh (AT). Cette phase correspond
à une section de 17 km entre la place Attaba
et Kit Kat puis vers Embaba, pour la branche
Nord, et Boulak el Dakrour et l’Université, pour
la branche Sud.
358
Egypt – Prequalification for
the Cairo metro
The National Authority for Tunnels (NAT) has
prequalified three groups for the project management of the third phase of the Cairo metro Line
3. These are: Payma Cotas S.A (Spain) / Getinsa
(Sp) / Bureau Veritas (Fr) / Bureau Egyptien de
Conseil Techniques (Egypt) / Planning and Urban
Development Consultants (Egypt); Sener (Sp) /
Artelia Ville et Transport (Fr); Vienna Consulting
Engineers Zt Gmbh (Austria) / Ic Consulenten
Ziviltechniker Gesmbh (Austria). This phase
consists of a 17 km section between Attaba square
and Kit Kat, then to Embaba for the North branch,
and Bulak El Dakrour and the University for the
South branch.
AFTES INFO
POLOGNE / POLAND
Pologne - Réseau de métro
pour Cracovie
En juillet, le Conseil municipal de Cracovie a présenté son projet de développement pour 2030,
avec comme pièce maîtresse un réseau de métro. Trois tracés sont possibles pour la première
ligne qui est une liaison Est-Ouest : le tracé A
d’une longueur de 20,4 km dont 17,8 km en
souterrain et 20 stations ; le B de 19,6 km dont
15,5 en souterrain et 19 stations ; et enfin le
C de 17 km totalement en souterrain avec 18
stations. Le coût de cette première ligne est
estimé entre 1,6 et 2,9 milliards d’euros. Une
étude de faisabilité et un plan d’investissements
devraient être réalisés dans les prochaines années. A long terme, le réseau devrait comporter
3 lignes qui desserviraient l’ensemble des zones
en développement de la ville.
Poland - Metro network in Krakow
In July, the City Council of Krakow introduced its
development project for 2030, with a Metro network
SUISSE / SWITZERLAND
as centerpiece. Three routes are possible for the first
line which is an East-West link: the A-route with a
length of 20.4 km of which 17.8 km underground
and 20 stations; the B-route,19.6 km long (of
which 15.5 km underground) and 19 underground
stations; and finally the 17 km long C-route, fully
underground with 18 stations. The cost of this first
line is estimated between 1.6 and 2.9 billion euros.
A feasibility study and an investment plan should
be carried out in the coming years. In the long term,
the network should have 3 lines that would serve
the whole of the developing areas of the city.
SUISSE / SWITZERLAND
Deuxième tunnel routier du Gothard
Le deuxième tunnel routier du Gothard a remporté une victoire d’étape importante. Après le Conseil des
Etats, le Conseil National a accepté la construction de cette nouvelle galerie par 109 voix contre 74. Mais
le peuple aura selon toute vraisemblance le dernier mot puisque le référendum est prévu. « Personne ne
conteste la nécessité d’assainir l’actuel tunnel, vieux de 30 ans », a déclaré la conseillère fédérale Doris
Leuthard. Mais la question qui divise est à quel coût: 2,8 ou 1,7 milliard ? (2,3 ou 1,4 milliards d’euros)
« La construction d’une deuxième galerie est certes plus chère que d’autres variantes, comme l’aménagement du ferroutage, mais elle a son utilité à long terme, lorsque la réfection de cet ouvrage redeviendra nécessaire dans 30 ou 40 ans, a-t-elle soutenu. Seule cette construction permettra de ne pas fermer
l’axe Nord-Sud, qui relie le Tessin au reste de la Suisse durant l’assainissement de l’actuel tunnel du
Gothard, » a indiqué Fabio Regazzi (PDC/TI) au nom de la commission. Les députés de droite ont assuré
que la nouvelle galerie ne serait ouverte que sur une voie unidirectionnelle pour ne pas augmenter la
capacité des axes de transit routier alpin, conformément à l’article constitutionnel sur les Alpes.
The second Gotthard road tunnel
The second Gotthard road tunnel won a landmark victory. After the Council of States, the
National Council approved the construction of
this second tunnel by 109 votes against 74.
But Swiss people will probably have the last
word since the referendum procedure is scheduled. «No one disputes the need to repair the
30 years old existing tunnel. But the dispute
is on the cost: 2.8 or 1.7 billion Swiss Francs
(Euros 1.4 or 2.3 billion)?» said Federal
Councillor Doris Leuthard. «The construction
of a second tunnel is obviously more expensive than other alternatives, such as a rail-road
scheme, but it has its advantages in the long
term, when repairs become necessary in 30 or
40 years, she argued. Only such a construction will allow not to close the North-South axis connecting Ticino to the rest of Switzerland during the cleanup
of the current Gotthard tunnel, » said Fabio Regazzi (PDC / IT) on behalf of the commission. Right wing MPs
ensured that the new gallery will be open on a one-way route only in order not to increase the Alpine road
transit capacity in accordance with the constitutional article on the Alps.
Etudes pour le futur tunnel
du collider circulaire
Le Centre Européen pour la Recherche Nucléaire,
CERN, a confié au bureau d’ingénierie ARUP le
contrat d’études conceptuelles pour les aspects
de construction du tunnel et de géotechnique
du projet du nouveau collider circulaire, qui
devrait être 7 fois plus puissant que le LHC
terminé en 2008. Pour fournir une aide à la décision concernant les études de faisabilité du
tunnel de l’accélérateur de particules, ARUP a
travaillé en étroite collaboration avec le CERN
et les partenaires du projet, Géotechnique Appliquée Deriaz sa et AMBERG Ingénierie, pour présenter la première phase de l’étude de conception. Le nouveau tunnel devrait s’étendre sur 80
à 100 km. Le rapport conceptuel final devrait
être disponible en 2019.
Studies for the future
circular collider tunnel
The European Center for Nuclear Research, CERN,
has awarded the engineering firm ARUP Group
Limited the conceptual design contract for the tunnel construction and geotechnical aspects of the
new circular collider project, expected to be 7 times
more powerful than the LHC completed in 2008. In
order to provide decision support for feasibility studies of the particle accelerator tunnel, ARUP worked
in close collaboration with CERN and the project
partners, Géotechnique Appliquée Deriaz sa and
AMBERG Ingénierie, to present the first phase of
the design study. The new tunnel is expected to be
80 to 100 km long. The final design report should
be available in 2019.
359
AFTES INFO
Entreprises / Business
dans le domaine des services d’ingénierie conseil, spécialisé dans le secteur
énergétique et les infrastructures. Forte d’un effectif de 4400 experts et présente dans 34 pays, la nouvelle entité réalisera un chiffre d’affaires annuel
de plus de 600 millions d’euros. La société sera en mesure de fournir des
prestations techniques et des services de gestion de projet à partir d’une
plate-forme beaucoup plus étendue et de toucher un plus grand nombre
de clients sur de nouveaux marchés en particulier en Afrique, en Asie, en
Europe, en Amérique Latine et au Moyen-Orient.
■ GDF Suez et sa filiale Tractebel Engineering a annoncé le rachat du
bureau d’études allemand Lahmeyer, propriété de Capiton. L’acquisition
devrait accroître les ambitions internationales de GDF Suez notamment
grâce à son implantation au Moyen Orient, Afrique et Asie où Lahmeyer,
spécialisé dans l’énergie et les infrastructures liées à l’eau, génère un chiffre
d’affaires d’environ 80% en dehors de l’Europe. Avec un chiffre d’affaires
de 470 millions d’euros, Tractebel Engineering est l’une des plus grandes
sociétés d’ingénierie, spécialisée dans les infrastructures énergétiques et
intelligentes. Lahmeyer compte parmi ses principales références : la centrale à cycle combiné de Quarayyah d’une capacité de 3800 MW en Arabie
Saoudite, le réseau de transport d’énergie à Abu Dhabi, l’interconnecteur
haute tension Éthiopie-Kenya, la centrale hydroélectrique de Baglihar d’une
puissance de 2 x 450 MW en Inde… Tractebel Engineering compte parmi ses références : la centrale hydroélectrique de Gibe d’une capacité de
1800 MW en Éthiopie, la centrale hydroélectrique de Rogun de 3600 MW
au Tadjikistan, des réalisations électriques en Mauritanie, un terminal de
GNL à Shanghai, 2800 kilomètres de lignes haute tension au Brésil, des
installations de protection contre les inondations au Ghana, ou encore l’exploitation à long terme de la centrale nucléaire de Tihange. Cette nouvelle
association va donner naissance à l’un des plus grands acteurs mondiaux
■ CBE Group fournit les moules de
voussoir pour un tunnel à double
fonction – métro et route - de Wuhan avec un diamètre extérieur de
plus de 15 mètres. Ce contrat signé avec le constructeur chinois
Shizheng confirme une nouvelle
fois CBE Group comme le spécialiste mondial des grands diamètres
dans la construction des tunnels. La fourniture de la filiale chinoise de
CBE Group comprend trois anneaux moules avec un diamètre intérieur
de 13900 mm, extérieur de 15200 mm, d’une épaisseur de 650 mm et
d’une largeur de 2000 mm. Chaque anneau sera composé de 10 voussoirs : 7 voussoirs standards, deux clés et un voussoir contre-clé. La
conception est entièrement entre les mains du bureau d’études basé en
GDF Suez and its subsidiary Tractebel Engineering has announced the acquisition
of the German consulting firm Lahmeyer belonging to Capiton. This acquisition
should increase the international ambitions of GDF Suez in particular in Middle
East, Africa and Asia where Lahmeyer, specialized in energy and infrastructure
related to water, generates a turnover of about 80% outside Europe. With a turnover of 470 million euros, Tractebel Engineering is one of the largest engineering companies, specializing in energy and smart infrastructures. Among the
Lahmeyer major projects: the Quarayyah combined-cycle power station in Saudi
Arabia with a capacity of 3800 MW, the energy transfer network in Abu Dhabi, the
high voltage Ethiopia-Kenya interconnector, the Baglihar 2 x 450 MW hydropower
plant in India. Among the Tractebel Engineering references: the Gibe 1,800 MW
hydropower plant in Ethiopia, the 3600 MW Rogun hydroelectric power plant in
Tajikistan, electrical power projects in Mauritania, a LNG terminal in Shanghai,
2,800 km of high voltage lines in Brazil, protection facilities against floods in
Ghana, or the long-term operation of the Tihange nuclear power station. This new
partnership will create one of the largest global players in the field of engineering
consultancy specializing in the energy and infrastructures sectors. With a staff of
4400 experts in 34 countries, the new entity will achieve an annual turnover of
more than Euros 600 million. The company will be able to provide technical services and project management services from a much wider gateway and to reach a
larger number of clients on new markets particularly in Africa, Asia, Europe, Latin
America and Middle East.
France, la fabrication sera réalisée dans l’usine de CBE à Yangling en Chine
afin de réduire les coûts d’acheminement à Wuhan, une ville de plus de
10 millions d’habitants au centre de la Chine, dans la province de Hubei. CBE Group provides segment moulds for a dual function (metro and road)
tunnel in Wuhan with an outside diameter of over 15 meters. This contract signed
with the Chinese manufacturer Shizheng reconfirms CBE Group as the global
specialist for large diameter tunnels. The Chinese subsidiary of the CBE Group will
provide three rings molds with ID13900 mm, OD15200 mm, thickness 650
mm and width 2000 mm. Each ring is composed of 10 segments: 7 standard
segments, two keys and one counter-key segments. The design is entirely
controlled by the CBE design office based in France, whereas manufacturing will
be done in the CBE Yangling works in China in order to reduce transportation
costs to Wuhan, a city of over 10 million people in central China, in the Hubei
province.
HOMMAGE
L’Amicale des Bâtisseurs nous prie d’annoncer le décès de Jacques Fermin survenu le 10 septembre 2014 chez lui à la Ferrière - aux -Etangs en Normandie au terme d’une longue et pénible maladie. Ingénieur de l’Ecole des Mines de Douai, Jacques
Fermin était le spécialiste des travaux souterrains de l’Entreprise Bouygues. Directeur Adjoint de TML France, surnommé «le
Sphinx» pour sa réserve naturelle et son humour affirmé, il a été une figure incontournable de la Construction du Tunnel sous
la Manche et un artisan majeur de l’exploit technique et humain du creusement des tunnels, du cross-over et des ouvrages
spéciaux. Il a ensuite dirigé avec succès les travaux du Tunnel de Caluire sur le Périphérique de Lyon, puis ceux du Duplex de l’A86 Rueil/Vélizy.
Il était un vrai Bâtisseur. Ses obsèques ont eu lieu le 12 septembre 2014 dans l’intimité familiale.
360
Dès aujourd’hui
Le rail noyé permet la construction de tunnels
accessibles en tout point pour les vèhicules et les piétons
sans aménagement particulier.
Jusqu’à présent
La présence d’obstacle sur la plateforme contraignait
le concepteur à créer :
- des trottoirs
- des tunnels de services
- des accès intermédiaires avec ascenseur
-…
285Q Avenue Victor Hugo • 93100 Montreuil-Sous-Bois
)T( +33 (0)1 45 28 13 34 )F( +33 (0)1 45 28 13 34
contact.edilonsedra.com
www.edilonsedra.com
entreTien
Les enjeux du sous-sol
convaincre et donner des outils
Tools and arguments
to address the challenges of underground space
Dominique Perrault
Architecte
Monique LABBÉ
Architecte
Présidente du Comité
Espace Souterrain
Yann LEBLAIS
Président de l’AFTES
Sous ce titre d’ «entretien», nous publions la deuxième et dernière
partie du texte que, dans le numéro précédent, nous avions intitulé « interview ». En effet, au cours de cette réunion du 1er août
dernier, Monique Labbé, présidente du Comité Espace Souterrain
et Yann Leblais, président de l’AFTES ont réellement échangé voire
débattu avec l’architecte Dominique Perrault, chacun apportant
sa vision sur l’évolution de la prise en compte de l’espace souterrain dans les grands projets urbains. Tunnels & Espace Souterrain
souhaite remercier ici non seulement les trois principaux acteurs
de ce débat mais également William Yon (DPA) ainsi que Gérard
Astor qui a travaillé avec talent et passion à la restitution de cet
entretien croisé d’une grande richesse.
The first part of this text was published under the title “Interview” in our previous issue. We have decided to publish the
second and final part under the title “Discussion”. This is
because in the meeting on August 1st last, Monique Labbé
(Chair of the Underground Space Committee) and Yann Leblais
(President of AFTES) really did have a discussion, a debate even,
with architect Dominique Perrault, in which each contributor
offered their own vision of how underground space is being
taken into account in major urban projects. Tunnels & Espace
Souterrain wishes to thank the three key players in this
debate, as well as William Yon (DPA) and Gérard Astor who has
exercised his talent and enthusiasm to the full in order to transcribe all the wealth of this lively exchange.
M Tunnels & Espace souterrain (T&ES) - Dominique Perrault,
vous avez terminé ainsi la première partie de cet entretien : « La question
de la nature du sol devient de fait une question fondamentale ».
M Tunnels & Espace souterrain (T&ES) - Dominique Perrault, you
concluded the first part of our interview with these words: «The issue of the
ground thus becomes a fundamental one.»
Dominique Perrault - En effet, d’abord d’un point de vue physique, il
faut reconnaitre le caractère artificiel du sol sur lequel nous évoluons. Le
sol a été surélevé ici et là pour créer des dalles, réglé pour faire face aux
problèmes de crues, bref, on aménage notre géographie pour vivre. Cela
montre que le sol est un véritable matériau disponible pour répondre aux
enjeux d’aménagement du territoire qui n’a plus le caractère sacré, tabou,
intouchable qu’il a pu avoir par le passé.
Plus intéressante est encore la notion d’inscription. La mondialisation et ses
phénomènes dérivés (métropolisation, mobilité à toutes les échelles, explosion des échanges et communications à l’échelle du globe) pose la question
phénoménologique du rapport au sol, à là d’où l’on vient. On vit désormais
Dominique Perrault - Yes indeed. This is true from a purely physical
viewpoint: it is important to realise the artificial nature of the ground on which
we walk. We’ve raised ground levels in some places to create slabs; in other
places, we’ve adjusted ground levels due to issues of flooding; in short, we’ve
arranged our geography to suit our lifestyles. All this is proof enough that the
ground is a material just like any other when it comes to addressing issues of
local development; it is no longer something sacred, taboo or untouchable as it
once might have been.
The concept of integration is also an interesting one. Globalisation and related
phenomena such as the growth of cities, mobility of all sorts, and the profusion
of exchanges and communications at a global level raise the phenomenological
363
entreTien
dans un monde « multi-inscrit » et non plus lié à un lieu, à des racines. La
notion de sol est mise à mal.
Or, j’ai la conviction que sous ce sol que l’on a un peu perdu, il existe une
couche fertile qui peut permettre de donner des racines à nos villes. Ce
n’est pas la grande profondeur, c’est de l’ordre de la substance vivante, qui
permettrait d’intensifier l’activité des villes en ayant une activité urbaine
dans l’épiderme de la ville.
Une activité urbaine
dans l’épiderme
de la ville
C’est un sujet qui va très loin, philosophique, politique, économique, social,
avec une dimension de développement durable liée à l’inertie naturelle du
sous-sol. Avec ce que disait Monique sur les réseaux, les DATA, les lieux de
stockage, les réponses à l’e-commerce…: le sous-sol est propice à accueillir ce nouveau type de réseaux.
Ça touche aussi les questions de l’architecture. Le souterrain m’a intéressé
parce que je considérais que construire des murs était un acte autoritaire. En
même temps c’est un acte protecteur. Cette question du mur est fondamentale, et le souterrain lui donne une réponse. Le projet que je fais à Berlin est
un projet complètement politique, en réaction au projet nazi des Jeux Olympiques en 36. Ici on construit de grands halls sportifs au milieu d’un verger
dans une situation où il serait ridicule de voir l’armée faire des manœuvres
ou les politiques prendre possession des lieux ; ça ne marche pas très bien
dans le registre de la représentation du pouvoir. Enfouir, comme une réponse
poétique à l’autorité du pouvoir qui érige.
364
question of our relationship with the soil, with where we come from. Today, we
live in a multi-integrated world and not in a specific physical place with roots. In
fact the very notion of ‘ground’ is being called into question.
Now I believe that beneath this ground, which we have lost sight of somewhat,
there’s a fertile layer, which is often at the roots of our cities. This layer is not very
deep; it’s like a living substance, which enabled city life to become more intense
thanks to urban activity in towns – but it’s only skin deep, as it were.
A skin-deep
urban activity
This has far-reaching ramifications in terms of philosophy, politics, economics,
and society – including an aspect of sustainable development, which is linked
to the natural inertia of the ground. Monique was talking about networks, Data,
storage locations, and the results of e-commerce; underground space is a good
place to accommodate this new type of network.
It all ties in with issues of architecture, too. I became interested in underground
space because I felt that there was something authoritarian about building walls
– but also something protective. Walls are something fundamental – and underground space addresses that. In Berlin, the project I’m involved in is highly political, and is a response to the Nazi-influenced Olympic Games of 1936. We’re building large sports facilities in the middle of an orchard – a place where parading
armies or political rallies would look completely out of place; not very evocative
when it comes to a show of power, basically. Building underground is a kind of
poetic response to the authoritarianism of power, which prefers to erect skywards.
M T&ES - Ce que vous dites me renvoie à la réflexion que développe
Monique Labbé dans le livre dirigé par Bruno Barroca, Penser la ville,
agir par le souterrain, où vos deux contributions sont mitoyennes :
elle va jusqu’à dire que l’appréhension du sous-sol peut renouveler
la conception même de la ville.
M T&ES - What you’re saying reminds me of Monique Labbé’s
thoughts in the book edited by Bruno Barroca, Penser la ville, agir par
le souterrain (‘Thinking cities, acting underground’), in which your
contributions are side by side. She says that taking possession of
underground space could revolutionise the way we think about cities
altogether.
Monique Labbé - C’est une révolution dans la pensée qu’il faut faire effectivement. J’ai été marquée, quand j’étais étudiante (j’ai obtenu une bourse
d’étude sur l’habitat troglodytique, une vieille passion) par les villes du
Maghreb au Nord du Sahara construites en terre ; il y avait là une unité de
matériau, on était au-dessus, en-dessous, les rues étaient couvertes pour
s’abriter du soleil, c’était une ville, de l’habitat, et il n’y avait pas de rupture.
C’est quelque chose d’assez extraordinaire.
Quand on dit qu’il faut rendre le sous-sol acceptable, ou désirable, on a
une grande responsabilité, parce qu’il est acceptable si on le traite correctement, si on le prend pour ce qu’il est, si on le regarde globalement c’està-dire qu’on ne l’utilise pas morceau par morceau, à l’intérieur de limites
de propriété. Or pour le moment on est obligé de faire cela. Car lorsqu’on
Monique Labbé - Indeed, we need to experience a complete paradigm shift.
When I was a student, I received a grant to study troglodyte homes, a longstanding interest of mine. I was particularly struck by the Maghreb towns north of the
Sahara, made of earth: there was a unity of material, above and below; the streets
were covered to provide shade from the sun; the sites were at once a town and a
home, with no breaks – it was quite extraordinary.
Talking in terms of making underground space acceptable or desirable is a big
responsibility; it will become acceptable only if we treat it properly, receive it for
what it is, and look at it holistically – in other words, if we don’t use it piecemeal,
within property boundaries. For now, we’ve little choice but to look at it that way.
The programmes we have – unless they’re for town planning or a mixed-development zone – are often confined within a single property boundary. Underground
entreTien
Dominique Perrault et Monique Labbé
à l’Université de Ewha, Séoul (Sept. 2014).
a un programme - sauf à avoir une ZAC ou une mission d’urbanisme - c’est
souvent en limite de propriété. Il faut regarder le sous-sol toujours à l’échelle
locale, mais en l’incluant dans un ensemble plus grand puisqu’il peut être
connecté.
En fait cette appréhension d’aller dans le sous-sol n’existe pas, elle existe
dans les têtes mais une fois qu’on y est ; si effectivement on crée des espaces qui sont diversifiés, riches de valeurs d’usage, qui ont de la lumière,
de l’espace et qui mènent quelque part, qui ne sont jamais des culs de sacs,
alors on a une ville qui s’épaissit et qui va prendre une troisième dimension.
Dominique Perrault - Du point de vue sensoriel, le sous-sol est extrêmement confortable. Si on prend l’exemple du jardin de la Grande Bibliothèque,
qui est un espace creusé, un cadre artificiel, on est en dehors de la ville au
niveau acoustique ; du point de vue olfactif, on sent les arbres, s’il pleut on
sent la forêt, d’ailleurs on a les prises d’air du bâtiment en rez-de-jardin,
on prend l’air dans cette ambiance plus saine qu’en bord de rue… Ce que
dit Monique est juste, dans l’inconscient collectif il y a des dimensions de
nécropole, de lieu humide, de pourriture, de lieu sombre mais ça n’est pas
vrai dès lors que l’on cherche à faire vivre le dessus avec le dessous.
Yann Leblais - On a associé, dans les villes européennes, le souterrain et la
contrainte, le souterrain c’est ce qu’on subit. « Métro boulot dodo », ce slogan reflète bien cet aspect négatif qu’on lui a collé. Si on libère la continuité,
si on fait qu’il n’y a plus d’obstacle entre cette ville, cette vie en surface et ce
qu’on va faire en sous-sol, cela nous donne la clé pour demain. Et comme on
y est contraint, il nous faudra travailler… Effectivement avec la pesanteur
administrative, réglementaire, les habitudes, on a quelque boulot en Europe
sur ce sujet…
space does need to be seen at a local level, but it also needs to be included in the
larger whole to which it can always be connected.
In fact, the apprehension about going underground is non-existent; it’s nothing
more than a state of mind. Once you’re down there, if there are diverse spaces with
a wealth of uses, featuring light and space, and which lead somewhere (with
no dead ends), then our cities can grow downwards and take on a third dimension.
Dominique Perrault - In sensory terms, underground space is extremely
comfortable. The garden of the Grande Bibliothèque, for example, is an excavated, artificial space – and out of town in terms of noise. The prevailing smell
is that of the trees; if it rains, you smell wet leaves – and in fact the building’s
air inlets are located at garden level, where the air is better than at street level.
Monique is right in saying that our collective unconscious is replete with images
of catacombs – damp, rotting, dark places; but if we have above-ground space
living alongside below-ground space, that’s no longer the case.
Yann Leblais - In European cities, underground space is perceived as
something that’s restricted, to be endured. It’s seen as part of the drudgery of life
– as in the French slogan “métro boulot dodo” (‘Tube, work, sleep’). If we release
continuity and ensure there are no barriers between city life on the surface and
what goes on underground, we’ll have a great key with which to unlock the future.
For now, restrictions apply, so there’s a lot of work to be done! The collective
weight of bureaucracy, legislation, and force of habit means that in Europe, we
still have a long way to go on this issue.
…have above-ground space living
alongside below-ground space
…faire vivre le dessus avec le dessous.
365
entreTien
Dominique Perrault - D’autant, que du point de vue économique, les réseaux qui sont en-dessous coûtent très cher. J’aimerais savoir ce que coûte
le souterrain. Je ne sais pas s’il existe des études ou des statistiques détaillant le volume d’investissements dédiés aux infrastructures et équipements
souterrains, mais j’imagine que l’on se situe dans un rapport 60 / 40 avec
les investissements en surface.
Dominique Perrault - Especially since economically speaking, below-ground
networks are very expensive. I wonder how much underground space costs.
I don’t know whether there are any studies or statistics specifying the proportion
of investment in underground infrastructure and equipment, but I suspect that the
proportion compared to aboveground investment is something like 60/40.
Yann Leblais - In terms of capital invested to date...
Yann Leblais - En terme de capital investi à ce jour…
Dominique Perrault - Oui, la superstructure de la ville est moins chère que
l’infrastructure et donc il y a une responsabilité de la gestion technique du
souterrain. Là où l’on est en train d’investir 30 ou 35 milliards d’euros - sans
doute bien plus à terme - pour réaliser les grands tuyaux du nouveau métro,
on pourrait faire des petits tuyaux qui vont avec, pour alimenter d’autres
besoins (logistique, énergie, déchets...)
Yann Leblais - Ça pose la question de la vision à long terme et de la non
intégration des acteurs publics et privés.
Les politiques lancent systématiquement des opérations avec des budgets
officiels sous-estimés volontairement. Donc ce qui reste dans l’imaginaire
du public et du décideur c’est qu’il y a toujours des dépassements colossaux
de budget, sauf que - on a fait des articles dans la revue de l’AFTES il y a
une quinzaine d’années – quand on comparait le prix de l’estimation initiale
(avant le passage par la moulinette politique) et le prix de sortie y compris les réclamations, on était en fait, à quelques pourcents près, sur le prix
initial ; il n’y a pas de dérive des coûts. Dans le tunnel sous la Manche il n’y
a pas eu de dérive des coûts du souterrain ; ce qui a fait la dérive c’est le
terminal et les équipements ferroviaires. Comment faire passer ce message ?
Dominique Perrault - Je ne parlais pas du coût de la construction, mais
de la relation entre ce qu’on investit (des sommes colossales) dans le
souterrain pour faire vivre la ville et la partie visible de la ville ! Si on arrivait
à donner, de façon assez simple, des informations sur la partie immergée
de l’iceberg cela permettrait la mise en place d’un raisonnement plus coordonné entre les différents acteurs de l’aménagement du territoire.
Monique Labbé - Il y a une richesse… C’est La Fontaine qui avait dit qu’un
trésor était caché dans le sous-sol.
Yann Leblais - La majorité du capital public investi est dans le sous-sol.
Monique Labbé - Raison de plus pour avoir une réflexion de mutualisation.
Tu évoquais, Dominique, l’anneau autour de Paris ; pour le moment ça me
frappe de voir que la Société du Grand Paris fait son métro le plus vite possible. Ce n’est pas très gentil ce que je vais dire, mais on rate peut-être une
occasion de faire de la ville souterraine, une ville complètement nouvelle,
quelque chose qui serait cohérent à l’échelle de Paris. Il est vrai qu’on n’a
pas donné à SGP la mission de faire de la ville souterraine et qu’il n’y a pas
les outils, qu’on ne sait pas chiffrer, qu’on ne sait pas programmer, qu’on ne
sait pas faire en amont...
Dominique Perrault - On fait l’une des grandes stations, celle de Villejuif,
366
Dominique Perrault - Yes; city superstructures are cheaper than infrastructure,
so there are technical responsibilities involved in managing underground space.
We’re spending €30-35 billion, probably much more ultimately, dig a big new
metro tunnels here in Paris; it would be worth putting in a few smaller tunnels at the
same time to provide for other needs, such as logistics, energy, waste and so on.
Yann Leblais - This raises the issue of long-term vision and the lack of integration between public and private-sector actors.
Politicians systematically launch projects with official budgets that are deliberately underestimated. As a result, the general public and decision-makers have it
firmly fixed in their minds that there will always be huge budget overruns – whereas the fact is that when you compare the initial estimated cost (before it gets put
through the political machine) and the final cost, including various claims, the
latter is within a few percent of the initial amount. There were a few articles about
this in the AFTES journal some fifteen years ago; cost overruns turned out to be
a myth. The Channel Tunnel didn’t go over budget. What did was the terminal
facility and the rail equipment. How can we get the message across?
Dominique Perrault - I wasn’t really talking about construction costs, but
about the relationship between the colossal sums that are invested in underground space in order for the city – or at least the visible part – to exist. If a simple
way could be found to provide information about the hidden part of the iceberg,
it might result in a more coordinated and less blinkered strategy being developed
by the various stakeholders in local and regional development.
Monique Labbé - There’s so much down there: even La Fontaine said there was
treasure hidden underground.
Yann Leblais - Most public capital is invested underground.
Monique Labbé - That’s all the more reason to think about pooling this
resource. Dominique, you were talking about the ring round Paris. I find it striking
that Société du Grand Paris is intent on building its metro as fast as possible.
It may not be politically correct to say so, but I think we may be missing the
opportunity to build an underground city of a completely new type – something
that would make sense on the scale of Paris as a whole. Of course, SGP was not
tasked with building an underground city and it doesn’t have the tools to do so;
there’s an inability to cost it, schedule it, plan ahead, and so on.
Dominique Perrault - There are major stations, such as Villejuif, where two
lines intersect. It’s 50 m deep, with a 70 m cylinder. There are transport infrastructures at the bottom of the shaft. Meanwhile, we find ourselves discussing the
money to be made from the mixed-development zone above it. They are less than
40 metres apart!
entreTien
avec croisement de deux lignes ; elle descend à 50 mètres de profondeur,
avec un cylindre de 70 m de diamètre. Il y a les infrastructures de transport
au fond du puits. En parallèle, on discute de l’argent qu’on va faire avec la
ZAC du dessus ; mais entre les deux il y a près de 40 mètres…
Monique Labbé - Pourquoi la ZAC ne descend-elle pas dans ce profond ?
Dominique Perrault - Il y a une espèce d’épaisseur sur laquelle on
travaille. Les gens entendent mais ils n’arrivent pas à gérer. Cette épaisseur
nous est donnée, il faut en tirer profit ; en plus on est plutôt alluvionnaire sur
les 15 premiers mètres, donc on est complètement bâtimentaire, mais après
il faut descendre avec le cylindre et là on est plutôt Génie Civil pur et dur. La
géologie même nous donne ces informations.
Monique Labbé - Et elle invite, à s’inscrire dans sa propre morphologie... !
Et puis il y a de nombreuses carrières autour…
Dominique Perrault - On n’est pas en train de taper dans le roc. Dans
cette première couche, il suffit de passer un coup de scraper et on a ce qu’il
faut ! Cependant la discussion porte sur les quais, les tuyaux …. Sur ce que
l’on va pouvoir construire comme logements, comme commerces autour de
la station.
Ces lieux sont quelque part donnés, disponibles, mobilisables à moindre
frais dans la fabrique de la ville.
Monique Labbé - Why couldn’t mixed-development zones go that deep?
Dominique Perrault - Work is actually done down to quite a depth. People
know that intellectually but haven’t really taken it on board. We have that depth,
and we should make the most of it. The first fifteen metres or so are alluvial,
so that’s really building work, whereas deeper down it’s a question of sinking a
cylinder and you’re talking hardcore civil engineering. Geology itself tells us this.
Monique Labbé - It positively invites us down, to connect with its distinctive
morphology! And then there are all those quarry workings...
Dominique Perrault - It’s not a question of struggling within hard rock. At
shallow depths, running a grader over it is enough! However, we also need to
discuss platforms, tunnels, and what sort of homes and shops need to be built
around the station.
These places are basically available for us and could be used relatively cheaply to
become part of the fabric of the city itself. ’
Monique Labbé - ...and they have huge potential.
Dominique Perrault - Gustave Roussy hospital is one such example. The
suggestion was made to extend the hospital into the station. There’s the pitiful
sight of day care patients having to go out in the rain – whereas outpatient care
could actually be provided down at the same level as the station. It would be
pleasant, comfortable, involve less movement, take up no land, and so on.
Monique Labbé - … et ils ont un potentiel énorme
Dominique Perrault - Par exemple l’Hôpital Gustave Roussy : on a proposé
de prolonger l’hôpital dans la station. Il y a des personnes qui sortent en
ambulatoire sous la pluie, c’est à pleurer … alors que l’hôpital pourrait déjà,
en hôpital de jour, soigner dans l’épaisseur de la station. Ce serait agréable,
confortable, moins de mouvements, zéro foncier...
Yann Leblais - Et pourquoi cela ne marche pas, est-ce que c’est seulement
une question de mentalité, ou de périmètre ?
Dominique Perrault - Ils n’arrivent pas à voir comment, dans les dispositifs de production de projet, introduire ces éléments. Ils ont, comme le
disait Monique, la mission de faire leurs tuyaux, et puis au-dessus il y a une
espèce de cacophonie entre le département, la ville, la région, pour mettre
en place l’aménagement de la ville. Pour les tuyaux, il y a des outils, mais
l’outil pour cette espèce d’intrados n’existe pas ; ils n’ont jamais fait, jamais
vu, ce n’est pas codifié, ce n’est pas prévu. C’est quelque chose que l’on
n’arrive pas à intégrer dans le processus de projet.
Monique Labbé - Il est difficile de convaincre.
Yann Leblais - So why doesn’t that work? Is it simply a question of mindsets,
or are there issues of boundaries?
Dominique Perrault - People can’t manage to see how project elements such
as this could be incorporated within the production scheme. As Monique says,
they’ve been tasked with digging tunnels, while above them there’s a sort of
general hubbub involving the county council, the town council and the region
to implement urban development. There are tools to build tunnels, but there are
no tools as such for the space around them. It’s never been done, never been
seen, and completely unplanned-for. It’s something that nobody has managed to
incorporate into the project process.
Monique Labbé - It’s hard to persuade people.
Yann Leblais - That’s the heart of the matter.
Monique Labbé - So what we need to do is win hearts and minds with the
message that we need to go underground – but above all we need to change
the hearts and minds of project owners, who are aware of all this, historically, to
varying degrees. Admittedly, the nineteenth century bled underground space dry;
it’s been completely de-humanised.
Yann Leblais - On est là au cœur du sujet.
Monique Labbé - De fait, il faut faire bouger les mentalités pour qu’on
puisse se dire qu’il faut aller en sous-sol, mais il faut surtout faire bouger les
mentalités des maîtres d’ouvrage qui ont une expérience historique plus ou
Dominique Perrault - It was the era of hygienism; modernism took things
a step further by giving the impression we actually floated above the ground...
Monique Labbé - And we’re still on that trajectory, never having called it into
367
entreTien
moins consciente : c’est vrai que le 19ème siècle a complètement asséché
le sous-sol, qu’il n’y a plus d’humanité dans le sous-sol.
Dominique Perrault - C’était l’hygiénisme, et le mouvement moderne en a
remis une couche en disant qu’on flottait au-dessus du sol…
Monique Labbé - Et on travaille, on continue de travailler sur cette lancée sans la remettre en question. Quand on pense aller loin, on dit qu’il
faut humaniser le sous-sol, mais on ne va pas encore assez loin : il faut
fondamentalement le repenser. Les maîtres d’ouvrage ont soit l’expérience
de La Défense, où l’on a établi une séparation complètement étanche entre
le dessus et le dessous dans la droite ligne du 19ème siècle et où cela ne
fonctionne pas. Soit ils ont l’expérience des Halles, où l’on a tout mélangé
et, d’un point de vue maintenance, d’un point de vue gestion c’est épouvantable. Au lieu de se dire : ce sont deux prototypes, on les travaille, on les
critique, on les analyse, on voit ce qui ne
marche pas mais aussi ce qui fonctionne
et on remet à plat les choses ; au lieu de
cela, ils se disent : c’est du sous-sol on
refuse, parce que ça ne marche pas.
question. We think we are being daring when we talk in terms of making underground space more human, but we need to go further still: we need to completely
rethink it. Project owners have the experience of La Défense, where there’s been a
complete separation between above and below ground, faithful to the nineteenth
century ethic – and it doesn’t work. They have the experience of Les Halles, where
everything’s been mixed up, and it’s a complete nightmare in terms of maintenance and management. Instead of seeing these two examples as two prototypes,
to be adjusted, criticised, and analysed in terms of what works and what doesn’t
in order to make a fresh start, the conclusion is: “underground space? Been there,
done that, doesn’t work, never again.”
Nothing is done to make this mindset possible; there are highly complex issues
of governance, with multiple interested parties, which means that thinking has
to be engaged – and people got round the table – at a very early stage. It’s very
time-consuming. People are building tramways because they can’t be bothered
with a metro.
we talk in terms of making underground
space more human, but we need to go
further still: we need to completely
rethink it.
…humaniser le sous-sol,
mais mieux encore : le repenser…
Rien n’est fait pour rendre possible cette façon de penser, parce que c’est
une question de gouvernance extrêmement complexe, avec une accumulation des intervenants, et cela suppose d’intervenir très très en amont
et de mettre tous les gens concernés autour d’une table. Cela demande
beaucoup de temps : quand on fait un tramway c’est qu’on ne veut pas faire
un métro…
Yann Leblais - Cela suppose beaucoup de temps et on ne l’a pas, ou bien
il faut une autorité à la Delouvrier, qui « dégage ». Je pense néanmoins que
l’intelligence est là. Nous, chez Arcadis *, nous sommes AMO du Grand Paris, nous sommes en plein dans ces aberrations. Mais, en même temps, la
mission du Grand Paris est assez précise, elle est, comme tout « machin »
administratif français, très très bordée... Effectivement il y a tout ce que
vous avez dit, mais pour ça encore eût-il fallu que par site on ait un peu de
temps pour maturer et convaincre l’ensemble des acteurs avec des gens
comme vous, avec des personnes qui représentent les gens du coin, avec
les municipalités et les administrations clés, et qu’on se dise : on va le faire.
*Yann Leblais is Global Director Infrastructure for Arcadis
368
Yann Leblais - It is indeed very time-consuming
and time is what we lack – short of being able to
simply remove everything in our path as Delouvrier
did. I think the brainpower is there, though. Aracadis* is acting as’ assistant project manager for Grand Paris – we’re smack in
the middle of all these inconsistencies. At the same time, Grand Paris has quite
a clear mission; like any French administrative beast, it’s very closely defined.
There’s some truth in all you’ve said – but to do anything about it would have
required a bit more time to mature and convince all the stakeholders, with people
like you, with people representing local stakeholders, councils and key administrations, and deciding all together, “let’s do it”. But all this takes time. Today, the
viewpoint of SGP is most probably that if we step back at all, we won’t even get
the tunnel done, because we’ll be tied up in discussions.
Monique Labbé - And it won’t be built for another fifty years.
Yann Leblais - The hope I have is that we’ll do the best we can, and a little
better than if nobody did anything about these issues at all. But it would be worth
looking at the cities that are less sullied and see whether they could avoid the
same pitfalls (since they don’t have the same legacy or obstructions) and make
better progress towards using underground space more appropriately.
entreTien
Mais cela prend du temps et la vision de la SGP est sans doute aujourd’hui
de dire : si on ralentit sur ce sujet là, on ne fera même pas le tuyau parce
qu’on sera bloqué par les discussions.
Monique Labbé - Et ça sortira dans cinquante ans.
Yann Leblais - L’espoir que j’ai, c’est que là on fera ce qu’on peut, et un
peu mieux que si personne ne s’en occupait, mais ce qui serait bien ce serait
de regarder ce qui se passe dans les villes qui sont plus vierges en disant :
est-ce qu’ils vont éviter ces mêmes obstacles, parce qu’eux-mêmes n’ont
pas cette antériorité et ces pesanteurs, et est-ce qu’ils avancent sur une
utilisation un peu plus pertinente du sous-sol ?
J’ai vu un truc fantastique à Kuala Lumpur : ils utilisent un tunnel autoroutier comme réserve d’eau en cas d’orages ; ce qui veut dire qu’en terme
d’aménagement, de maintenance, de moyens financiers ils ont pensé ce
qui, pour nous, est absolument révolutionnaire et absolument impensable,
ne serait-ce qu’à cause des pompiers.
Je veux dire que la notion de temps dans les vieilles sociétés, dans les vieux
pays est quelque chose qui est une donnée d’entrée.
Dominique Perrault - Je suis d’accord mais ce sont deux économies
assez différentes. La force qu’ils ont c’est la virginité…
Yann Leblais - …et le pouvoir, central : quand l’Emir dit « on fait », ils le font.
Dominique Perrault - La force que nous avons, c’est quand même la
richesse, c’est-à-dire que le sous-sol que nous avons en ville c’est déjà
un terrain avec une valeur foncière potentielle forte. C’est un levier très
intéressant pour optimiser, ne serait-ce que du point de vue immobilier,
ces projets. A Villejuif - et c’est ce qu’on a fait à Naples - c’est une station de grande profondeur, cela nous
donne des arguments assez simples
à partager et à comprendre ; si on travaille déjà les premières couches de la
station comme étant des lieux dans lesquels entre la lumière, dans lesquels il
y a différentes fonctions, etc … la station est moins profonde par définition ;
I saw something amazing in Kuala Lumpur: they use a motorway tunnel as a
reservoir in the event of rainstorms. In terms of development, maintenance and
funding, they came up with something completely revolutionary in our eyes and
indeed unthinkable – for the fire brigade, for starters.
The concept of time in ancient societies and countries is a given right from the
start.
Dominique Perrault - I agree, but their economy is quite different from ours.
Their strength lies in their freshness.
Yann Leblais - They have centralised power, too: if an Emir says “we’re doing
this”, it gets done.
Dominique Perrault - The strength we have is our wealth – underground
space in cities is automatically land with high potential value. This offers a good
source of leverage to optimise these projects, if only in terms of real estate. In
Villejuif – just as was done in Naples – it’s a deep-level station, which gave us
arguments that were quite easy to share and understand. If the upper levels of
the station are seen as places in which there is light, a range of functions, and so
on, the station itself is less ‘deep’ by definition. If I have a station 40 m deep but
I use the first 8 m to build ‘a shopping mall, the station itself is ‘only’ 30 m or so
down from that.
Monique Labbé - I think there’s a hillside – perhaps it could open out onto the
hillside. It’s a bit far, but we could come out at ground level that way.
Dominique Perrault - We’re thinking of having a spur that comes out in the
park; that would be amazing. When all’s said and done, the project is making progress. It’s a deep-level configuration; and transporting ’’several thousand people
at that depth naturally raises the question of what’s happening in the intermediate
If the upper levels of the station
are seen as places in which there
is light, a range of functions, and so on,
the station itself is less ‘deep’
by definition.
si on travaille déjà les premières couches de la station
comme étant des lieux dans lesquels entre la lumière,
celle-ci est moins profonde par définition.
369
entreTien
si j’ai une station qui fait 40 mètres de profondeur et que j’utilise déjà les 8
premiers mètres pour installer une galerie commerciale, ma station ne fait
« plus qu’une » trentaine de mètres.
Monique Labbé - A ma connaissance il y a un coteau, et peut-être qu’on
pourrait sortir sur le coteau. Il est un peu loin, mais on pourrait déboucher
de plain pied...
Dominique Perrault - Oui, on a d’ailleurs imaginé une branche pour sortir
dans le Parc ; ce serait sublime. Le projet avance malgré tout. La configuration en grande profondeur avec le transit de plusieurs milliers de voyageurs au fond du trou pose naturellement la question de ce qui se passe
dans cette épaisseur intermédiaire entre la ville et le réseau. Le travail que
nous conduisons sur cette couche n’empêche pas de faire le tuyau et ça
n’empêche pas le quartier de se développer à son rythme - cette interface,
on cherche à la mettre en place dans le processus de pensée et de règlementation.
Je ne suis pas du tout pessimiste avec la Société du Grand Paris, on avance
bien ; ils ont aussi leurs problèmes, mais on n’est pas dans un processus de
fabrication d’un projet mort-né. Après se posent d’autres questions, pourquoi pas deux tuyaux, deux tuyaux avec des petits tuyaux…
Monique Labbé - Ou pas de tuyaux mais carrément des sorties qui soient
des espaces urbains vivants. En fait, ce qu’on dit c’est que la commande en
sous-sol n’existe pas, elle n’est pas identifiée, il n’y a personne qui va dire :
« on va faire de la ville en sous-sol » ; c’est là-dessus qu’on a peut être un
rôle à jouer avec l’AFTES ; avec Ville10D, notre projet national de recherche,
c’est ce qu’on essaie de mettre en place.
Donner des outils. Evidemment faire bouger les mentalités pour que le soussol entre dans la tête des maîtres d’ouvrage comme autre chose qu’un aléa,
quelque chose qu’on découvre au dernier moment (il y a de l’eau, des carrières, cela coûte cher, c’est pollué, ça nous embête), mais surtout pour
qu’on le voie comme un potentiel, une richesse. Et puis donner les outils
pour que cela n’apparaisse pas comme une aventure extraordinaire, pour
que ce ne soit pas quelque chose d’insurmontable, ni dans la mise en place
de toute la gouvernance, ni du point de vue des règlementations. On le voit
avec les pompiers qui sont demandeurs pour remettre à plat complètement
la règlementation sous-sol, parce qu’ils reconnaissent eux-mêmes qu’ils
n’ont fait que répondre au coup par coup à des accidents qui arrivaient,
donc on interdit ça, on bloque ça…
Il y a nécessité de changer de mentalité, mais aussi de cadre réglementaire,
de cadre d’organisation de projet, de cadre de gouvernance. C’est énorme,
c’est ambitieux, nous sommes des Christophe Colomb !
Dominique Perrault - Dans ce que tu disais il y a un élément très important
et dont cet article doit parler. Ce qui ne marche pas aujourd’hui par rapport à
cette question du souterrain c’est qu’il y a de l’argent, des intelligences, de
par le monde, à des échelles qui peuvent être des échelles de villes souterraines comme à Singapour, avec même des projets colossaux, et on n’arrive
pas, pour l’instant, à créer ce lien et cet échange entre par exemple ce que
tu fais, Monique, ce que nous sommes en train de développer avec un projet
très important pour le Grand Paris… En plus on a l’expérience, on n’est pas
370
space between the city and the network. Work at that level poses no obstruction to
the tunnel ’and doesn’t stop the neighbourhood developing at its own pace. We’re
doing our best to include this interface in the concept and the regulatory process.
I’m not at all pessimistic about Société du Grand Paris, I think we’re doing well.
They have their problems, too, but we’re not going to have a project that will be
stillborn. Of course there are questions; why not two tunnels, two big tunnels with
smaller ones alongside, and so on.
Monique Labbé - Or indeed exits rather than tunnels, living urban spaces in
their own right. What we’re really saying is that there’s no properly identified remit
for underground space; nobody will say “we’re going to build an underground
city”; that’s where we may have a role to play with AFTES and Ville 10D and our
National Research Project; that’s what we’re trying to set up.
Of course, in giving people tools, we want to change people’s mindsets so that
project owners start thinking about underground space in terms of more than
simply a problem encountered at the last minute (with water, quarry workings,
costs, pollutions, and all sorts of bother); so that people start seeing it as having
wealth and potential. We also need to enable people to perceive it not as some
impossible adventure that can never be realised, be it in terms of governance
or regulations. There are encouraging signs now from the fire brigade, who are
keen to carry out a full review of underground space regulations; they themselves
acknowledge that they’ve done little more than respond to accidents on a caseby-case basis, which leads to more or less random prohibitions and refusals.
There needs to be a change of mentality, but also a change in regulatory
frameworks, project organisation, and modes of governance. It’s huge, it’s ambitious... we’re just like Christopher Columbus!
Dominique Perrault - There’s something important in what you’re saying,
which needs to go into this article. What’s not working today with regard to underground space is that while there’s money and brainpower worldwide – sometimes
at the level of an entire underground city like in Singapore, with Herculean projects – so far we’ve been unable to establish relationships and interplay between
the kinds of things you’re doing, for instance, Monique, and what we’re developing with a major project like Grand Paris. This despite the fact that we have
experience; we’ve got beyond the experimental stage; we have projects that are
measured in millions of cubic metres. We need to get to the point where we’ve got
a network running, so as to link everybody up. Things are very scattered today,
it’s really difficult.
Yann Leblais - Let me take a trivial example. We’ve never managed to build a
multi-network gallery in France, whereas this is absolutely basic in many nations.
But not for us, because there’s this historic separation. I have my patch, you have
yours.
Dominique Perrault - And of course when there’s an accident, it’s the other
guy’s fault.
Yann Leblais - We haven’t managed to see a common interest emerge.
Monique Labbé - And the tragedy is that this sounds the death knell for any
multi-network gallery. There’s no analysis.
entreTien
au stade expérimental, on a des projets où
on parle de millions de m3. Il faut qu’on
arrive à créer cette espèce de réseau pour
connecter tout le monde. Aujourd’hui c’est
très éparpillé, on a un mal fou.
Yann Leblais - Je vais prendre un
exemple très trivial : la France est un pays
dans lequel on n’a jamais su mettre en
place une galerie multi-réseaux. Alors que
c’est basique dans de très nombreux pays.
Chez nous non, parce qu’il y a cette séparation historique : je suis chez moi et pas
chez l’autre.
Dominique Perrault - Et quand il y a un
accident c’est la faute de l’autre…
Yann Leblais - On n’a pas dégagé un intérêt commun.
Monique Labbé - Et ce qui est grave, c’est que du coup on condamne les
galeries multi-réseaux ; on ne fait pas d’analyse.
We need to take the
best from these
initiatives and create
a network effect.
…agréger ces expériences et être capable de faire
un effet de réseau.
M T&ES - Le Président de l’AFTES pourrait conclure cet entretien…
M T&ES - Perhaps the President of AFTES should have the final word...
Yann Leblais - On a beaucoup pointé la notion de partage et de réseau.
Historiquement l’AFTES c’est : on sait comment on construit et on le sait
dans les budgets. Ce qu’on ne sait pas, c’est comment faire pour que les
conditions de construction de ces espaces soient réunies. Autour de ce
qu’on a lancé avec le Comité Espace Souterrain et le Projet national Ville
10D impulsé par nous et où il n’y a pas que nous, il faudrait créer cet effet
de réseau avec ce que vous lancez à l’EPFL*, ce qui avait été lancé chez les
Norvégiens à une époque où il y avait un Centre du souterrain… Il faudrait
agréger ces expériences et être capable de faire un effet de réseau, pas
autour de l’AFTES parce que ce serait jacobin et centralisateur, mais avec
l’AFTES qui soit un maillon et qui apporte peut-être la caution pour dire : oui
c’est faisable. Il y a quelque chose qui a bougé, vous avez bougé, et l’AFTES
a bougé. t
Yann Leblais - There’s been a lot of talk of sharing and networking. Historically,
AFTES has been about knowing how to build and do so within budget. What we
don’t know how to do is to ensure that the conditions for building this type of
space are fulfilled. Alongside our initiatives with the Underground Space Committee and the ‘Ville 10D’ National Project, in which we’re bringing others with
us, we need to create a network effect, coupled with what you’re doing with EPFL,
and what the Norwegians did when they had an Underground Centre. We need
to take the best from these initiatives and create a network effect; not focused on
AFTES – that would be Jacobin and centralised – but with AFTES as a link in the
chain, perhaps lending credibility, to be able to say “yes we can”. Something has
shifted; you have shifted – and so has AFTES. t
*Ecole Polytechnique Fédérale de Lauzanne.
371
ITM SOIL_Mise en page 1 15/09/2014 16:19 Page1
interview
Jean-Luc
da Passano
Maire d’Irigny, Vice-président du Grand Lyon, Vice-Président
du Conseil général du Rhône, président de la Société
d’Equipement du Rhône et de Lyon.
Mayor of Irigny, Vice-president Grand Lyon, Vice-president of
the Rhône regional Council, President of the Rhone & Lyon
Equipment Society.
M Tunnels & Espace souterrain (T&ES) - Nous vous remercions
d’avoir bien voulu nous accorder cette interview, quelques jours avant
notre Congrès de Lyon à l’inauguration duquel vous avez accepté de
participer. Mais, avant les questions, permettez-moi de raconter à
nos lecteurs une anecdote vous concernant : c’était il y a trois ans
pendant les travaux du tunnel mode doux de la Croix-Rousse ;
vous aviez donné une conférence très technique, devant des auditeurs
dont cwertains, également « très techniques », pensaient « coller »
le docteur en pharmacie que vous êtes avec quelques questions
pointues…sur la géologie (tourmentée), le tunnelier, les voussoirs,
les rendements, les contrôles, etc. Gérard Labrit, qui passait les
diapositives, et moi-même, auditeur, étions prêts à suppléer quelque
lacune possible de votre part…Eh bien, non, rien n’a pu vous prendre
en défaut ! Bravo ! Je n’ose imaginer ce qui se passerait si un
ingénieur donnait une conférence sur la pharmacie ! Notre première
question est donc naturellement : qu’est-ce qui vous fait aimer les
travaux publics et les travaux souterrains en particulier ?
M Tunnels & Espace souterrain (T&ES) - Firstly, we would like to
thank you for granting us this interview just a few days prior to the
inauguration of our Congress in Lyon in which you will be participating.
But, before asking our questions, allow me to share an anecdote
concerning you with our readers. It was three years ago during the
works on the Croix-Rousse soft mode tunnel; you had just given a
highly technical speech in the presence of auditors, some of whom,
equally “very technical”, thought they would be able to “corner” the
doctor of pharmacy that you are with a few probing questions on
multiple geological facets, tunnel boring machines, arches, performances, inspections, etc. Gérard Labrit, in charge of the slide presentation, and myself, an auditor, were ready to excuse your revealing a
few potential gaps of knowledge but no, on he contrary, nothing was
able to trip you up! Bravo! I can barely imagine what would happen if
an engineer gave a speech on pharmaceutical sciences! So, naturally,
our first question is: what is it about civil engineering works and
underground works in particular that attract you?
Jean-Luc da Passano - Merci d’avoir bien voulu rappeler cette anecdote…Il est vrai que je ne suis pas du tout technicien mais je suis avant
tout un élu passionné par l’aménagement du cadre de vie. Il est de notre
devoir, nous, élus, de créer les conditions de vie les meilleures pour nos
concitoyens et les déplacements font vraiment partie intégrante de la qualité
de vie. Se préoccuper de la vie des gens, aménager leur cadre de vie, leurs
déplacements, cela est absolument capital pour que la société fonctionne
bien. Faire que ces gens puissent se déplacer en toutes circonstances dans
les meilleures conditions possibles de rapidité et de sécurité, cela – je le
répète – est crucial.
Jean-Luc da Passano - Thank you for reminding me of that anecdote…
It is true that I am not at all a technician; I am above all an elected representative
passionate about improving lifestyles. As elected representatives, our task is to
create the best possible living conditions for our fellow citizens and it is clear
that travel movements form an integral part of the quality of life. Concerning
oneself with the lives of people, improving their lifestyles and travel movements
is absolutely vital if society is to function efficiently. To do all that is possible to
assist citizens to travel in the best possible conditions of speed and safety and in
all circumstances is – I repeat – crucial.
Another important point is that the functioning of the population’s travel
373
interview
as elected representatives, our task is to
create the best possible living conditions
for our fellow citizens.
Il est de notre devoir, nous, élus,
de créer les conditions de vie les meilleures
pour nos concitoyens.
Un autre point important est que le fonctionnement des déplacements de la
population doit être multimodal : il faut trouver des solutions qui permettent
à tous, piétons, cyclistes, automobilistes, de se déplacer facilement : je dis
bien « à tous » car ce sont les mêmes qui prennent leur voiture le matin, une
bicyclette à la sortie du parking et achèvent leur trajet en piétons… ! A cet
égard, le tunnel « mode doux » de la Croix-Rousse est l’exemple même de
cette multi modalité ; sa fréquentation est très élevée (plusieurs milliers de
trajets bicyclette / jour ; beaucoup de « joggers » le dimanche, qui vont des
quais de Saône au Parc de la Tête d’Or), ce qui prouve qu’il répond parfaitement à la demande. Certains me posent la question du trafic des tramways
électriques dans ce tunnel « mode doux » ; actuellement, seule une voie est
aménagée. Il est possible que, dans quelques années, deux voies soient
mises en service – le gabarit le permet – et alors seules les bicyclettes
pourront circuler. Mais cela n’est pas d’actualité.
Au fond, pour résumer, je dirais que notre démarche consiste à créer pour tous le
« bon » cadre, celui qui facilite les déplacements et donc la vie de nos concitoyens.
M T&ES - Aujourd’hui, à Lyon, l’Anneau des Sciences et l’aménagement de la gare de la Part-Dieu sont deux projets-phares en matière
de travaux souterrains ; ils seront d’ailleurs au cœur des débats de
la table ronde du mardi 14 octobre. En avant-première, pouvez-vous
nous dire deux mots sur leur avancement ?
JLDP - Ce projet du tronçon Ouest du Périphérique de Lyon, porté par le
Grand Lyon et le Conseil Général du Rhône et rebaptisé Anneau des Sciences,
a fait l’objet d’un débat public du 10 novembre 2012 au 5 avril 2013. Il a
été organisé et animé par une commission neutre et indépendante, la CPDP,
nommée par la Commission Nationale du Débat Public (CNDP). Les 9 et 19
juillet 2013, le Grand Lyon et le Conseil Général du Rhône ont pris la décision
de poursuivre les études du projet Anneau des Sciences. Ils précisent les
mesures qu’ils ont prévues en réponse aux enseignements du débat ainsi
que les modalités d’information et de participation du public tout au long de
la réalisation du projet. Aujourd’hui, les études relatives au financement du
projet et à la préparation des modalités du dialogue public avancent norma-
lement. Les études techniques, complexes, débuteront ensuite. Quant aux
travaux, le premier coup de pioche pourrait être donné au début du prochain
mandat municipal (2020) sur les deux extrémités Nord et Sud du projet.
374
movements must be multimodal: it is necessary to find solutions hat will allow
everybody, be they pedestrians, cyclists or drivers to travel easily. I say “everybody” because it is the same people that take their cars in the morning, a bicycle on
leaving the car park and complete their journeys as pedestrians! Concerning this,
the “soft mode” Croix-Rousse tunnel epitomises this multi-modality as it is much
used (several thousand bicycle journeys per day, lots of joggers on Sundays
running along the banks of the river Saône and up to the Tête d’Or park), proving
that it fully meets the demand. Some people ask me about electric tramway traffic
in this “soft mode” tunnel where, for the time being, only a single track has been
laid out. It is possible that in a few years, two tracks will be made operational
because the tunnel is wide enough. At that point only bicycles would be able to
use the tunnel. But that is a decision that lies far in the future.
Fundamentally and to summarise, I would say that our approach consists in providing everyone with the “right” environment, one that simplifies travel movements and thus the lives of our fellow citizens.
M T&ES - Today in Lyon, the Anneau des Sciences ring road and the
development of the Part-Dieu station are two flagship projects in
terms of underground works. They will also be central to the round
table discussions taking place on Tuesday 14 October. As a preview,
could you briefly say a few words concerning their progress?
JLDP - This project for the West section of the Lyon ring road, backed by Grand
Lyon (greater Lyon authority) and the Conseil Général du Rhône (Rhone General
Council), and renamed Anneau des Sciences, was opened to public debate from
10 November 2012 to 5 April 2013. The process was organised and run by a
neutral and independent commission, the CPDP, named by the Commission Nationale du Débat Public – CNDP (national public debate commission). On 9 and
19 July 2013, Grand Lyon and the Conseil Général du Rhône took the decision to
pursue studies for the Anneau des Sciences project. They specified the measures
anticipated in answer to the information provided by the debate as well as the
methods used to inform the public and encourage its participation throughout
the construction of the project. Currently, studies concerning the financing of the
project and the preparation of forms of public dialogue are progressing normally.
These will be followed by the complex technical studies. Concerning the works,
construction could start at the beginning of the next municipal term of office
(2020) on the two North and South ends of the project.
INTERVIEW
we seek to favour
multi-modalitY.
nous souhaitons favoriser
la multi-modalité.
Pour le projet de réaménagement de la gare Part-Dieu, le travail de programmation est actuellement en cours d’achèvement en liaison étroite avec
RFF et SNCF. Pour la part qui relève directement du Grand Lyon (tunnel, parking sous la place Béraudier, espaces publics), nous sommes en phase de
consultation pour la maîtrise d’œuvre ; les résultats devraient être connus
au printemps 2015. Les travaux pourraient ensuite débuter fin 2016/début
2017.
M T&ES - Dans le quartier Part-Dieu, nous voyons se profiler pour
les années futures une « skyline » originale. Dominique Perrault,
architecte des deux tours « Two Lyon », sera d’ailleurs avec nous
pour la table ronde dont nous avons parlé. La tour Incity, actuellement
en construction, ne comporte pas de sous-sol profond où auraient
pu être installés des parkings, des locaux techniques, des salles
de conférences, bibliothèques, etc. En sera-t-il de même pour les
immeubles futurs ?
JLDP - Tout d’abord, pour ce qui concerne la tour Incity de 200 m de hauteur
actuellement en construction (le gros œuvre doit être achevé en novembre
de cette année), ce sont non seulement les conditions géologiques défavorables mais aussi la faible emprise au sol de cette tour très élancée qui ont
conduit à ne pas réaliser de sous-sols profonds. C’est le parking circulaire
voisin en superstructure qui sera utilisé par les usagers de la tour.
Mais ne croyez pas pour autant que ce soit un dogme au Grand Lyon de faire
un minimum de parkings afin d’empêcher les voitures d’entrer dans Lyon !
Au contraire, nous souhaitons favoriser la multi-modalité, c’est-à-dire offrir
des possibilités multiples aux usagers. Comme je l’ai dit plus haut, il n’y a
pas plusieurs catégories d’usagers…il y a plusieurs catégories de moyens
de transport utilisés par les mêmes usagers, selon le lieu, l’heure, etc. ! Les
prochaines tours de la Part-Dieu comporteront sans aucun doute des parkings souterrains « calibrés » en fonction de leur occupation. Nous réfléchissons également à développer – dans ce quartier en particulier - une certaine
« logistique urbaine » : l’idée est – par exemple – de ne pas laisser un gros
camion entrer dans le quartier pour livrer 3 colis mais d’utiliser des véhicules légers si possible électriques et pouvant même circuler en souterrain.
M T&ES - Une question concernant les relations internationales :
le Grand Lyon entretient avec plusieurs métropoles des échanges
réguliers au cours desquels sont évoqués les problèmes liés au
développement durable, à la mobilité, à la qualité de vie, etc.
Ainsi, avez-vous récemment invité à Lyon S.E Abdullah Al-Mogbel,
Inauguration du tunnel mode doux de la Croix-Rousse en présence
de Fleur Pellerin, Gérard Collomb et Xavier Huillard (Vinci) /
December 2013, inauguration of the soft mode Croix-Rousse tunnel in Lyon.
For the project concerning the redevelopment of the Part-Dieu station, the programming work is being carried out in close liaison with RFF and SNCF and
currently reaching completion stage. For the part directly related to Grand Lyon
(tunnel, car park under Place Béraudier, public spaces), we are in the consultation
phase for the choice of project manager and the results should be known by
spring 2015. Works could then begin by end 2016/early 2017.
M T&ES - We are now seeing an impressive skyline growing up and
taking form in the Part-Dieu district. It is worth noting that Dominique
Perrault, the architect who designed the “Two Lyon” skyscrapers will
be with us for the previously mentioned round table discussion. The
Incity skyscraper, currently under construction, does not have any
deep basement spaces in which car parks, plantrooms, conference
rooms, libraries, etc. might have been installed. Is this same approach
going to apply to future buildings?
JLDP - Firstly, insofar as the 200 m high Incity skyscraper currently under
construction is concerned (structural works programmed for completion in
November this year), it was the unfavourable geological conditions as well as
the small footprint of this slender skyscraper that led to the decision to avoid
creating deep basements. The skyscraper will be accessed by the neighbouring
superstructure circular car park.
Do not think however, that Grand Lyon is applying a dogmatic approach to providing a minimum number of car parks to prevent cars from entering the city! On
the contrary, we seek to favour multi-modality, in other words, the possibility of
providing users with multiple choices. As I mentioned earlier, there are not several categories of people but rather several categories of means of transport used
by the same people and which depend on location, time, etc. There is no doubt
that the next Part-Dieu skyscrapers will have underground car parks calibrated
according to their use. We are also giving thought – particularly in this district –
to developing a certain type of “urban logistic”. The idea, for example, would be
to prevent large trucks from entering the district just to deliver a couple of parcels,
but rather to use light-duty vehicles that, where possible, should be electric and
even able to use an underground transport system.
M T&ES - A question concerning international relations: Grand Lyon
has regular exchanges with several metropolises during which
375
interview
Ingénieur, Maire de Riyad, vice-ministre des Transports et président
de la Fondation ITACET (International Tunnelling Association –
Committee for Education & Training). Pouvez-vous nous parler
de ces échanges, de ce qu’ils apportent et en quoi ils contribuent
au rayonnement international de Lyon ?
JLDP - Effectivement, le Maire de Riyad a récemment fait savoir à Michel
Deffayet, vice-président de ITACET, qu’il ne pourrait pas venir à Lyon le 13
octobre pour le Congrès de l’AFTES mais il a proposé que se tienne à Lyon
en janvier le Conseil de la Fondation ITACET, au cours duquel une large place
sera faite au Mastère Tunnels que vous avez mis en place il y a 3 ans avec
le concours de l’INSA et de l’ENTPE.
Au-delà de cette thématique « tunnels » nous voyons de nombreux sujets
d’échanges possibles entre Riyad et l’agglomération lyonnaise, que ce
soit dans le domaine économique, l’enseignement supérieur ou encore
le développement urbain, en particulier celui des Smart Cities. De tels
échanges entre le Grand Lyon et d’autres grandes agglomérations du
monde entier sont très intéressants pour nous et extrêmement enrichissants pour tous.
M T&ES - En France, les majors du BTP n’ont pas toujours une bonne
image auprès des élus. Cependant, considérant les restrictions
budgétaires actuelles, les grandes entreprises peuvent être tentées
de proposer aux autorités des partenariats public-privé (PPP) ou
d’autres formes de contrats innovants afin de développer leur activité.
Qu’en pensez-vous ? Ce cas de figure se présente-t-il à Lyon ?
JLDP - Dans une agglomération importante telle que le Grand Lyon, il y a
de la place pour tous, à tous les niveaux et selon toutes les déclinaisons
possibles. Dans le domaine de la construction, les « majors » du BTP, les
PME locales, les sous-traitants locaux, tous contribuent à l’activité de notre
région et, permettez-moi de vous rassurer, ils ont une excellente image auprès de nous. Heureusement qu’il y a ces majors, capables de réaliser des
travaux complexes en France et à l’international…et heureusement qu’il
y a en complément les entreprises locales qui leur apportent leur flexibilité et leur connaissance du tissu régional ! Au plan contractuel, nous nous
attachons à toujours rechercher le mode de passation le plus adapté aux
conditions locales.
Quant au PPP, votre question est très pertinente au moment même où nous
étudions les réponses de quatre groupes de BTP pour un contrat en PPP
sur 20 ans pour la gestion – exploitation – maintenance et réalisation des
travaux de mise en sécurité du boulevard périphérique Nord de Lyon (BPNL)
; ce type de marché a le mérite de responsabiliser l’entreprise quant aux
tâches qui lui incombent avec pour but de maintenir le BPNL en service
continu pendant 20 ans dans les meilleures conditions de fonctionnement.
Le résultat de cet appel d’offres sera connu d’ici quelques semaines.
M T&ES - Nous vous remercions et vous proposons de poursuivre cet
entretien dans quelques jours au cours de notre Congrès qui se tient
dans le cadre prestigieux de la Cité Internationale de Lyon du 13 au
15 octobre prochain et que vous avez accepté de co-présider. t
Interview réalisée par Maurice Guillaud
376
problems linked to sustainable development, mobility, quality of life,
etc. are raised. For example, you recently invited S.E Abdullah
Al-Mogbel, Engineer, Mayor of Maire de Riyadh, Vice-Minister of
Transport and Chairman of the ITACET Foundation (International
Tunnelling Association – Committee for Education & Training) to Lyon.
Could you tell us about these exchanges, what they offer and how
they contribute to Lyon’s international reputation?
JLDP - Actually, the Mayor of Riyadh recently informed Michel Deffayet, ITACET
Vice-Chairman that he would not be able to visit Lyon on the 13th October for the
AFTES Congress. However, he proposed that Lyon be the setting for the ITACET
Foundation board meeting, during which special emphasis would be placed on
the Tunnels Masters degree that you set up three years ago with assistance from
INSA and ENTPE.
Over and above this “tunnels” theme, we see a large number of possible subjects
of exchange between Riyadh and Lyon, be they in fields of economics, higher
education or urban development (Smart Cities in particular). These types of
exchanges between Greater Lyon and other major world cities are of particular
interest to us and extremely enriching for all.
M T&ES - In France, the major construction companies are not always
particularly appreciated by elected representatives. However,
considering the current budgetary restrictions, large contractors can
be tempted to propose public-private partnerships (PPP) or other
forms of innovative contracts to local authorities in order to develop
their activity. What do you think of this approach? Does this situation
exist in Lyon?
JLDP - In a large city such as Greater Lyon, there is place for everything, for all,
at all levels and in a variety of different ways. In the construction sector, the major
building and civil works contractors, local small and medium sized companies,
and local subcontractors all contribute to the activity in our region and, contrary
to what your question implies, are highly appreciated. Thank goodness that these
majors exist that are capable of carrying out complex works both in France and
abroad… and thank goodness there is a complementarity between local contractors that are able to contribute their flexibility and understanding of the regional
fabric. In contractual terms, we are constantly on the lookout for the contracting
processes best adapted to local conditions.
As for PPP, your question falls at the very moment that we are studying the
proposals submitted by four building and civil engineering consortiums for a
20 year PPP contract for the management, operation, maintenance and performance of the works necessary to ensure the safety of the North Lyon ring road
(BPNL). This type of contract has the merit of making the contractor aware of
its responsibilities when it comes to the tasks its has to carry out to ensure the
maintenance of the BPNL in continuous service over a 20 year period and in the
best operational conditions. The result of this call for tenders will be revealed
in the coming weeks.
M T&ES - Thank you. We propose that this discussion be continued in
a few days during our Congress which you have accepted to co-chair.
The event will be held in the prestigious setting of the
Cité Internationale de Lyon from 13 to 15 October. t
MIEUX CIRCULER
LA VOIE SANS BALLAST
EN BÉTON DE CIMENT POUR
LES TUNNELS FERROVIAIRES
Réduction du
du gabarit
gabarit
>> Réduction
Maintenance réduite
réduite
>> Maintenance
Évacuation et
et accès
accès facilités
facilités en
en cas
cas d’accident
d’accident
>> Évacuation
0Couverture:0Cou
verture
30/07/08
11:00
Page 2
C OLLEC TION
TECHNIQUE
T 66
C I M B É TO N
CIMbéton
votre centre d’information
tunnel
BAT N°3
el BAT
/02_ tunn
- 3/10
N°3 -
25/04/13
3/10/02
09:44
Page3
LE S
ou contactez-nous à :
[email protected]
Tél. 01 55 23 01 00
Fax 01 55 23 01 10
ES
AUSSÉ
NS CH CENT
TIO
OR
SOLUN RENF ITÉ :
LES
;
BÉTO SÉCUR
LA
truction
e de cons tretien ;
– en phas travaux d’en
.
des
ploitation
– lors
e d’ex
ES
– en phas
AUSSÉ
T
NS CH
CTENT :
TIO
SOLU N RESPE
EMEN
LES
BÉTO IRONN
froid ;
L’ENV en œuvre à
it ;
– mise sonore rédu
u
ral ;
– nivea
clage intég usées.
– recy
eaux
cte des
SSÉES :
– colle
AU
ES
NS CHOMIQU
TIO
ÉCON
SOLU
isé ;
LES N SONT
ent optim
ace ;
BÉTO
nsionnem riaux et d’esp
é;
– dime
maté
leur clart
omie de ergie de part locale.
– écon
ie
omie d’énn de l’économ
– écon
ratio
QUES
– intég
CHNI ES :
RS TE NIBL
IEU
PO
US
DIS
PL
;
SONT
épaisse ;
– dalle
onnée
).
gouj
– dalle Continu (BAC
é
n Arm
– Béto
béto n
ée en
ntinu,
armé co
tunne l
inte,
de C o
Belgiq
ue, 2001.
ton
ée bé e,
auss
bl
La ch
, dura
, sûre ue,
claire
iq
écolog titive
mpé
tée
et co
adap
n
.
solutio
utiers
est la nnels ro
tu
aux
C hauss
de la
ennité rala pér
ouv
eté et
érale des revêtet sûr
cture gén
tes,
e souven
nel stru (parois, voû
passag
sûre et
ieu de uenté, le tun
Claire, béton
un ges
etc.).
très fréq e pas moins
ussée
ment,
, la cha de renforeur
r cette
n’en dem finé. Pou que le durable également
gers. Sa
con
usa
ial
met
ace
ord
per
é des
esp
vre
é des
sécurit
il est prim
en œu
un
raison, et la sécurit s. Par cer la ue de mise
dans
t
confor soient assuré s, le techniq s’inscrit Qualité
s
insèque u- à froid, de Haute
usager
t
pre
lités intr
ses qua béton a fait ses uses concep nementale.
u
bre
iron
Env
matéria uis de nom
ir la
r garant
ves dep
ies pou
enn
déc
L
FERROVIAIRES
La voie béton, solu
tion pour améliore
r
la sécurité des usag
ers
et l’intervention des
secours
SO
Documentation téléchargeable sur :
www.infociments.fr
TUNNELS
RS
:
U T IE
TES
T 96
S RO O U V E R ÉTO N
B
NEL
C
T U N C H É E S AU SS ÉE S
AN
S CH
R
N
T
O
ET
LU TI
Conception et réalisation : Fenêtre sur cour
Durabilité
>> Durabilité
ChantierS/worksites
Les travaux du lot 1 de la ligne B
du métro de Rennes
Works for workpackage 1,
metro line B, Rennes
Mathieu CHAPELAND
Egis Rail
Luc BARBOT
Arcadis
Patrick PIGNIER
Semtcar
Avec la participation de :
Jacques ROBERT, Arcadis
Paul BERGOIN, Egis Rail
Sylvie MORTIER, Egis Rail
© Francis Vigouroux
Salah GHOZAYEL
Egis Rail
Le retour d’expérience des travaux de la ligne A du métro
de Rennes Métropole, et plus particulièrement les difficultés
ponctuelles rencontrées lors du creusement au tunnelier, ont
orienté les concepteurs de la ligne B vers des dispositions
techniques particulières décrites ci-après. Une quinzaine
d’années sépare les études de la ligne A de celles de la ligne B :
durant cette période, les tunneliers et le contexte réglementaire
(arrêtés ministériels, CCAG travaux, fascicule 69, voire recommandations AFTES) ont bien évolué. Le projet de la ligne B
en a tenu compte tant en conception qu’à travers le mode de
contractualisation.
Groupement
Dodin Campenon Bernard ( Mandataire), Spie Batignolles TPCI,
Legendre Ouest, GTM Ouest, Botte fondations, Spie Fondations
Experience from works on metro line A in Rennes Métropole, and
more particularly the occasional difficulties encountered during
TBM excavation, have led to the designers of the B line adopting
the specific technical arrangements described below. Design
work for the B line comes some fifteen years after that for line
A: there have been many changes to TBMs and to the regulatory
environment in the intervening years, including state regulations, the new General Terms of Contract (Cahier des Clauses
Administratives Générales), fascicle 69, and indeed AFTES recommendations. The B line project has taken these into account in
terms of both design and the way the contracting has been set up.
JV
Dodin Campenon Bernard (Leader), Spie Batignolles TPCI,
Legendre Ouest, GTM Ouest, Botte fondations, Spie Fondations
379
ChantierS/worksites
La ligne B du métro automatique de Rennes Métropole / Rennes Métropole automated metro line B
Tranchée couverte / Covered trench
Tunnel profond / Deep tunnel
Aérien / Aerial metro
Parc relais / Park & Ride
Figure 1 - Plan du réseau du métro automatique de Rennes Métropole /Plan of Rennes Métropole automated metro network.
1 - Description du projet
Le projet de ligne B répond aux
besoins de transports collectifs en
constante augmentation du fait du
dynamisme et de la forte attractivité de l’agglomération rennaise.
La première ligne A du métro est
en service depuis 2002. C’est un
véritable succès et elle approche
de ses limites de capacités avec
30 millions de voyageurs annuels.
D’où l’idée de l’agglomération rennaise de se doter d’une seconde
ligne automatique à forte capacité.
Cette ligne d’une longueur d’environ
13 km, orientée Sud-Ouest/NordEst, comprend :
• un tunnel monotube foré au tunnelier sur environ 8,1 km
• deux tranchées couvertes sur environ 2,6 km
• un viaduc en béton précontraint sur
2,4 km
• quinze stations, dont Gares et SainteAnne reliées à la ligne A existante.
• un centre d’exploitation et de
maintenance situé à l’extrémité
Sud-Ouest de la ligne.
380
Pour ce projet, Rennes Métropole
s’est dotée d’une organisation
spécifique avec Semtcar, maître
d’ouvrage mandataire dédié à l’opération depuis janvier 2007.
Le marché de maîtrise d’œuvre a
été remporté en novembre 2010
par un Groupement conduit par
Egis Rail, en tant que mandataire,
Arcadis, Egis bâtiment centre Ouest
et Lheude & Lheude.
A l’issue de l’appel à candidature,
six groupements d’entreprises ont
été retenus et les négociations se
sont déroulées sur six mois. Cette
procédure négociée a permis d’affiner progressivement l’analyse des
risques, avec chacun des concurrents, de façon à contractualiser la
manière de surmonter, et de rémunérer, les aléas identifiés.
En octobre 2013, le groupement
conduit par le mandataire Dodin
Campenon Bernard, SPIE Batignolles
TPCI, Legendre, GTM Ouest, Spie
Fondations et Botte fondations a été
retenu.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°245- Septembre/Octobre 2014
1 - Project description
The B line project addresses the
constantly growing need for public
transport due to the dynamic and
highly attractive nature of the
Rennes city district. The first metro
line, line A, has been in service
since 2002. It has been an outstanding success, and is now nearing
capacity, with 30 million passenger
journeys annually.
As a result, Rennes has decided to
construct a second high-capacity automated line.
With a length of approximately 13 km,
the new line runs south-west/north-east, and comprises the following:
• a single-tube tunnel excavated by
TBM for a distance of approximately
8.1 km
• two covered trenches for a total distance of approximately 2.6 km
• a prestressed concrete viaduct for a
distance of 2.4 km
• fifteen stations, including two
(Gares and Sainte-Anne) with
connections to the existing A line.
• a maintenance and operations centre,
located at the south-western end of
the line.
For this project, Rennes Métropole
has adopted a specific procedure with
Semtcar, the acting client for the operation since January 2007.
The project management tender was
awarded in November 2010 to a
consortium headed up by lead partner
Egis Rail, along with Arcadis, Egis
bâtiment centre Ouest and Lheude &
Lheude.
At the end of the call for tenders, six
consortiums were chosen and the
negotiations lasted for six months.
This negotiating process allowed the
risk analysis to be gradually refined
with each of the candidates so that
contracts could be drawn up covering
the methods by which the identified
issues could be overcome and paid
for.
In October 2013, a consortium headed
up by Dodin Campenon Bernard with
SPIE Batignolles TPCI, Legendre,
GTM Ouest, SPIE Fondations and
Botte fondations was awarded the
tender.
CHANTIERS/WORKSITES
2 - Description du lot 1
Le lot 1 de la ligne B du Rennes
métropole est le plus important
marché de cette opération.
Il est composé :
• d’un tunnel foré au tunnelier d’une
longueur d’environ 8 100 mètres
• de neuf stations avec deux stations inter connectées avec la
ligne A (Gares et Sainte Anne) et
quelques croisements, entre le
tunnel existant de la ligne A et le
tunnel foré, avec comme objectif
principal de ne pas arrêter l’exploitation
• de quatre puits de secours et de
de ventilation.
Ce tronçon de la ligne s’inscrit
dans un milieu urbain dense avec
l’objectif de générer le minimum de
perturbations et d’assurer le mieux
possible le maintien du fonctionnement des activités.
Le contexte géotechnique est délicat, avec la présence d’une forte
hétérogénéité des terrains, notamment en partie ouest de la ligne, et
avec un pendage défavorable du
schiste.
L’autre particularité de ce lot est liée
aux mouvements de terrain significatifs que génèrent les travaux
avec, un million de m3 de déblais à
évacuer (dont environ 600 000 m3
pour le tunnel).
La notification du marché est effective depuis octobre 2013 et les
travaux ont débuté en janvier 2014
après quatre mois de période de
préparation.
La durée du marché étant de cinquante-deux mois, la réussite du
projet passe inévitablement par le
respect du délai de creusement
du tunnel, avec une cadence de
280 ml par mois soit un terme pour
l’automne 2017. Le creusement du
tunnel au tunnelier constitue le « fil
rouge » de l’opération. La mise en
service de la nouvelle ligne B est
prévue pour décembre 2019.
2 - Description of
workpackage 1
Workpackage 1 for Rennes Métropole
metro line B is the largest tender in the
whole project.
It consists of the following:
• A tunnel excavated with the TBM,
running for a distance of approximately 8100 m
• Nine stations, including two with
connections to the A line (Gares
and Sainte Anne) and a number of
crossovers between the existing line
A tunnel and the tunnel to be excavated, with the main aim of allowing
continuity of service
• Four emergency and ventilation
shafts.
This section of the route passes
through a dense urban environment,
where the aim is to minimise disturbance and allow other activities to
continue in the best possible conditions.
There is a challenging geotechnical
environment, with the presence of a
wide diversity of soil types, particularly at the western end of the line,
and shale with an unfavourable angle
of dip.
The other particularity of this workpackage is the extremely large amount
of earthworks, with 1,000,000 m³ of
debris to be removed, approximately
600,000 m³ of which will be from the
tunnel.
The tender award was published in
October 2013 and works commenced
in January 2014 after four months of
preparation.
The tender is for a duration of 52
months; success of the project is
inextricably linked with keeping
to the tunnel excavation schedule,
which calls for a rate of progress of
280 m per month, with completion
in autumn 2017. TBM excavation of
the tunnel is the guiding thread of the
entire operation. The new B line is
due to be commissioned in December
2019.
Berlinoise 20 (Berlin wall)
Lutécienne -21m
TBM exit shaft
Lutécienne / paroi clouée -26m
(Lutetian / nailed wall)
Berlinoise -20m (Berlin wall)
Parois moulées e=1m (D-walls)
(reprise en ss-oe) -25m (Underpinning)
Px sécants / lutéc/par clou -26m
Secant piles / Lutetian / nailed wall
Parois moulées
e=1.2m; -24m
(D-walls)
Px sécants / lutéc/par clou -25m
Secant piles / Lutetian / nailed wall
Lutécienne / paroi clouée -32m
(Lutetian / nailed wall)
Parois moulées -20m
(D-walls)
Figure 2 - Tracé du lot 1 et caractéristique des soutènements /Route of workpackage 1 showing the type of supports.
381
ChantierS/worksites
3 - Contexte geotechnique
du site
3.1 - La morphologie
Rennes se situe à la confluence de
la Vilaine et de l’Ille. La ligne B est
sensiblement orientée SO/NE et
recoupe, ou suit, successivement le
versant ouest du plateau du Pigeon
Blanc, la plaine alluviale de la Vilaine
(de Cleunay à St Germain), la butte du
vieux Rennes (de St Germain à Ste
Anne) et une vaste zone de plateau
qui s’élève d’ouest en est.
3.2 - La géomorphologie
Les principales directions de fracturation sont :
• ONO/ESE (direction armoricaine),
affectant le Briovérien et le
Paléozoïque (direction du réseau
hydrographique),
• NE / SO (direction hercynienne),
conditionnant les dépôts tertiaires
et le cours de l’Ille,
• N/S, affectant les dépôts récents,
et NNO/SSE, conditionnant la
sédimentation du bassin tertiaire,
ces deux directions de fracturation étant prédominantes dans la
morphologie par rapport aux deux
directions classiques ci-avant.
3.3 - La géologie générale
La géologique du site de Rennes est
constituée par une assise rocheuse
recouverte, sur les hauteurs, par des
limons de plateaux et localement
des sables tertiaires (Mio-Pliocène).
Le substratum a été entaillé par des
vallées qui sont maintenant en partie
comblées par des dépôts alluviaux.
Le substratum intéressé par le projet
est représenté par des dépôts d’origine sédimentaire et détritique très
anciens : les «schistes briovériens» ;
cette formation, dont l’âge correspond à la fin du Précambrien (Protérozoïque supérieur), a subi au cours
382
des temps des transformations liées
à l’histoire géologique de la Bretagne
centrale.
L’histoire géologique de la région de
Rennes se résume par le fait que les
dépôts sédimentaires marins antérieurs à l’ère primaire ont été intensément plissés au cours des trois
phases successives de l’orogénèse
hercynienne. L’importante chaîne de
montagnes qui en a résulté (comparable à notre Himalaya) a ensuite
été démantelée par l’érosion. Parallèlement, une intense pédogénèse
(altération météorique), en particulier
au Crétacé et à l’Éocène (époques à
climat chaud et humide), a conduit
à l’altération intense et profonde de
tous les lithofaciès du Briovérien et
des roches intrusives associées.
3.4 - Les campagnes
successives d’investigations
géotechniques
Pour optimiser la connaissance du
contexte géotechnique du projet, il
a été réalisé des campagnes d’investigations à chacune des phases
de conception du projet, en accord
avec la norme NF P94-500 sur les
missions d’ingénierie géotechnique.
Il est, de plus, prévu la réalisation
d’investigations
complémentaires
dans le cadre des études d’exécution
et en cours de travaux si nécessaire
pour réduire les incertitudes géotechniques restantes dans la cas où elles
pourraient être à l’origine de risques
notables lors des travaux.
Une première campagne a été réalisée d’avril 2008 à janvier 2009,
pendant les études préliminaires
(étude géotechnique préalable G1).
Elle a comporté la réalisation de 163
sondages (83 sondages carottés, 73
forages pressiométriques avec 1847
essais pressiométriques, 4 forages
destructifs) représentant un cumul
de 4057 m, ce qui représente en
moyenne un sondage tous les 83 m
le long du projet. 80 piézomètres ont
3 - Geotechnical
environment
3.1- Morphology
Rennes is located at the confluence
of the rivers Ille and Vilaine. Roughly
speaking, the B line runs south-west/
north-east, passing through or following, in order, the western side of
the Pigeon Blanc Plateau, the Vilaine
alluvial plain (from Cleunay to Saint
Germain), the Old Rennes hill (from
Saint Germain to Sainte Anne) and
an extensive plateau with a west-east
incline.
3.2 - Geomorphology
The principal fracture strikes are as
follows:
• WNW/ESE (Armorican strike),
affecting the Brioverian and the
Palaeozoic (strike of the hydrographic network)
• NE/SW (Hercynian strike), governing Tertiary deposits and the
course of the river Ille
• N/S, governing recent deposits, and
NNW/SSE, governing sedimentation of the Tertiary basin; these two
fracture strikes predominate in the
morphology, over and above the two
classic strikes above.
3.3 - General geology
Geology in the area of Rennes consists
of bedrock covered in higher areas
by plateau silts and locally by MioPliocene Tertiary sands. The substratum
is traversed by valleys that have now
been partly filled in by alluvial deposits.
The substratum through which the
project passes is characterised by very
ancient sedimentary and detritic deposits: the “Brioverian shale”. Over geological epochs, this formation, which
dates to the end of the Precambrian
(upper Proterozoic) has undergone
transformations reflecting the geological history of central Brittany.
In summary, in the geological history
of the region of Rennes, marine sedimentary deposits before the Primitive
Era were extensively folded during the
three successive phases of Hercynian
orogeny. The resulting chain of large
mountains (comparable to today’s
Himalayas) was then destroyed by
erosion. At the same time, intense
pedogenesis (meteorite damage),
particularly during the Cretaceous
and Eocene (epochs with a warm,
damp climate) resulted in deep,
intense alteration of all the lithofacies
of the Brioverian and the related intrusive rock.
3.4 - Successive geotechnical investigation campaigns
To provide the best possible familiarity with the geotechnical environment of the project, geotechnical
investigations were carried out during
each of the project’s design phases,
pursuant to standard NF P94-500 on
geotechnical engineering missions.
Supplementary investigations are
also planned during execution studies and during works if necessary, to
minimise the remaining geotechnical
uncertainties in the event of potentially significant risks during works.
The first campaign was conducted
from April 2008 to January 2009,
during the G1 preliminary geotechnical studies. This comprised
163 boreholes (83 core boreholes,
73 pressure boreholes with 1847
pressure tests, and 4 destructive
boreholes), for a total of 4057 m: an
average of one borehole every 83 m
along the entire length of the project.
80 piezometers were installed. Laboratory tests were also conducted for
identification, mechanical testing,
groundwater and soil pollution analysis (mainly for surface fill).
A second campaign was conducted from April 2010 to November
2012, in a number of phases in step
with design studies (geotechnical
CHANTIERS/WORKSITES
été installés. Des essais en laboratoire ont été faits : identifications,
essais mécaniques, analyses vis-àvis de la pollution des sols (remblais
de surface principalement) et de la
nappe.
Une deuxième campagne a été réalisée d’avril 2010 à novembre 2012, en
plusieurs phases selon l’avancement
des études de conception (étude
géotechnique de conception G2).
Elle a comporté la réalisation de 179
sondages (95 sondages carottés, 42
forages pressiométriques avec 506
essais pressiométriques, 10 pénétromètres statiques et 32 pénétromètres
dynamiques) représentant un cumul
de 3622 m. 43 piézomètres ont été
installés. Un essai de pompage a été
réalisé. Des essais en laboratoire
ont été faits : identifications, essais
mécaniques, analyses vis-à-vis de la
pollution des sols (remblais de surface principalement) et de la nappe.
La densité moyenne des sondages à
l’issue de ces deux campagnes est
d’un sondage tous les 40 m le long
du projet. La progressivité des reconnaissances a permis de réduire les
incertitudes géotechniques et de limiter ainsi les risques liés à celles-ci.
3.5 - Les données
géotechniques
Les principales spécificités géotechniques du site sont les suivantes:
• Le sous-sol est constitué, de
haut en bas, par des terrains de
recouvrement (remblais, limons),
puis des alluvions ou colluvions de
faciès plus ou moins fins ou grossiers, puis le substratum rocheux
composé majoritairement de
schistes ou grès (Briovérien) mais
également par des granodiorites au
nord-est du projet,
• Les schistes ont un pendage
généralement subvertical et sont
constitués de bancs plus ou moins
épais et plus ou moins altérés ou
fracturés, ce qui peut entrainer
des hétérogénéités locales parfois
importantes aussi bien d’un faciès
à un autre qu’au sein d’un même
faciès,
• Le système aquifère s’organise en
trois types de nappes : les nappes
perchées (temporaires et de faible
importance et de sens d’écoulement très aléatoire), les nappes
alluviales de l’Ille et de la Vilaine
(réservoir du socle, avec un sens
d’écoulement vers les deux vallées et vers le talweg de l’avenue
Pierre Donzelot) et les nappes du
socle rocheux (réservoir de faible
capacité alimenté par les nappes
alluviales et en équilibre avec
celles-ci, circulation selon la fracturation, mais en général des lignes
de crêtes vers les vallées).
Le substratum a été décomposé en
cinq classes, afin d’être plus directement identifiable pour les travaux de
terrassement et de forage :
• Les altérites ALT (roche complètement décomposée, à comportement de sol – Classe AM6*),
représentant 7,6 % du substratum
reconnu par les sondages carottés,
• Le BRD (BR : briovérien – D : très
friable à friable – Classe AM4* et
AM5*), représentant 18,1 % du
substratum,
• Le BRC (BR : briovérien – C : faiblement à modérément altéré,
non friable, et fragmenté avec un
intervalle entre les discontinuités
ID < 6 cm), représentant 22,2 % du
substratum,
• Le BRB (BR : briovérien – B : faiblement altéré, très fracturé à fracturé
avec 6 < ID < 60 cm), représentant
36,6 % du substratum,
• Le BRA (BR : briovérien – A :
faiblement altéré, peu fracturé avec
ID > 60 cm), représentant 3,5 %
du substratum.
Il n’y a pas de diminution progressive
de l’altération ou de la fracturation
avec la profondeur : toutefois, sur les
dix premiers mètres, il est rencontré
design study G2). This involved 179
boreholes (95 core boreholes, 42
pressure boreholes with 506 pressure
tests, 10 static penetrometers and 32
dynamic penetrometers) for a total
of 3622 m. 43 piezometers were
installed. A pumping test was also
performed, and laboratory tests were
conducted for identification, mechanical testing, groundwater and soil
pollution analysis (mainly for surface
fill).
Following these two campaigns, on
average, boreholes had been drilled
every 40 m along the entire length of
the project. The progressive nature of
the investigations has made it possible to minimise geotechnical uncertainties and thus the related risks.
3.5 - Geotechnical data
The main geotechnical particularities
of the site are as follows:
• From top to bottom, the ground
consists of overburden (fill, silt)
followed by coarse to fine alluvium or colluvium, then bedrock,
consisting mostly of Brioverian
shale or limestone, with some
granodiorite to the north-eastern
end of the project.
• Generally speaking, the shale
has a sub-vertical angle of dip,
and consists of beds with varying
degrees of thickness, alteration and
fracturing; in some places, this has
led to local heterogeneous features,
some major, both at facies junctions and within individual facies.
• The aquifer system features three
types of groundwater: perched
aquifers (small, temporary, and
with very indeterminate directions
of drainage), the Ille and Vilaine
alluvial aquifers (bedrock reservoir,
which drains towards the two val-
leys and the talweg in Avenue Pierre
Donzelot) and the bedrock aquifers
(a low-capacity reservoir fed from
the alluvial aquifers, in equilibrium
with the latter, with flow directed by
fracturing but generally following
ridge-to-valley lines.
The substratum has been broken
down into five categories, in order to
make it easier to identify for excavation and drilling works:
• Regolith, (ALT: completely disintegrated rock, Class AM6* soil behaviour), accounting for 7.6% of the
substratum surveyed by means of
core boreholes
• BRD (BR: Brioverian – D: very
friable to friable – Class AM4* and
AM5*), accounting for 18.1% of
the substratum
• BRC (BR: Brioverian – C: slightly
to moderately altered, non-friable,
and fragmented with an interval
between discontinuities ID < 6
cm), accounting for 22.2% of the
substratum
• BRB (BR: Brioverian – B: slightly
altered, highly fractured to
fractured, with 6 < ID < 60 cm),
accounting for 36.6% of the substratum
• BRA (BR: Brioverian – A: little
altered, little fractured, with ID >
60cm), accounting for 3.5% of the
substratum.
There is no progressive decrease in
alteration or fracturing with depth:
however, for the first ten metres,
mostly ALT and BRD are encountered;
between 10 and 20 m, mostly BRC
and BRB; BRA appears beyond 20 m
in depth and accounts for 42% of the
substratum beyond 40 m.
The structures have been designed
on the basis of the following geotechnical characteristics, as described in
(*) Degré d’altération d’un massif rocheux (classes AFTES) /
Degree of alteration of a rock formation (AFTES classification).
383
ChantierS/worksites
principalement des ALT et des BRD,
puis entre 10 et 20 m majoritairement des BRC et des BRB, le BRA
apparaissant au-delà de 20 m de
profondeur et représentant 42% du
substratum au-delà de 40 m.
La conception des ouvrages a été
faite sur la base des caractéristiques géotechniques suivantes
(tableau 1), issues de la synthèse
des diverses campagnes d’investigations géotechniques et du retour
d’expérience de la ligne A.
Caractéristiques géotechniques pour le calcul des soutènements
Geotechnical characteristics for the design of supports
γhk
(kN/m3)
γ’k
(kN/m3)
C’k
(kN/m3)
Terre végétale /Topsoil
19.5
10.5
0
20
3
1/2
Remblais / Fill
19.5
10.5
0
30
3
1/2
Alluvions /Alluvium
19.5
11
0
30
7
1/3
Altérites / Regolith
20
10
10
30
10
2/3
21.5
11.5
15
32
20
2/3
20
10
10
35
50
2/3
Formation
BRD
GD
ϕ’k(°)
EM
(MPa) α
Tableau 1.
Dans les formations rocheuses
(BRC, BRB, BRA), pour tenir compte
d’éventuels aléas géotechniques
locaux, une surcharge horizontale
de 10 kPa est appliquée pour le
calcul des écrans.
La stabilité des dièdres, délimités
par la fracturation et les discontinuités, est étudiée pour les parois
clouées (tableau 2).
Les 123 piézomètres, suivis depuis
2008 pour les plus anciens, ont
mis en évidence des fluctuations
Caractéristiques géotechniques
pour le calcul du revêtement de tunnel
Geotechnical characteristics for the design of the tunnel lining
γh
(kN/m3)
C
(kN/m3)
20
25*
25*
80-100
0.6
GD
20
30
30
120-150
0.6-1
BRD
21.5
30
30
120-150
0.6-1
BRC
23
60
35
200-400
0.5-1
BRB
24
100
35
500-700
0.5-1
BRA
25
140
40
800-1000
0.5-1
Formation
Tableau 2. ϕ (°)
EO
(MPa)
KO
(*) En conditions non drainées / When undrained
the summary of the various geotechnical investigation campaigns and
experience from line A. (See table 1).
In the rocky formations (BRC, BRB,
BRA), to take into account any local
geotechnical anomalies, an additional
horizontal load of 10 kPa has been
applied for shielding design.
The stability of rock wedges, whose
location has been identified on the
basis of fracturing and discontinuities,
has been studied for nail walls. (See
table 2).
The 123 piezometers, the oldest of which
have been monitored since 2008, show
groundwater fluctuations of between 1
and 5 m, with the highest water levels
between December and March. The
average depth at which groundwater
is found is shallow (1-3 m), with two
anomalies at St Anne and Gros Chêne
(groundwater at a depth of over 10 m).
Alluvial permeability ranges from 10-8
to 10-6 m/s for fine facies and 10-6 à
10-4 m/s for coarse facies. For ALT,
permeability is of the order of 10-8 to
Remblais / Fill
Alluvions / Alluvium
Briovérien / Brioverian
Granodiorites / Granodiorite
Figure 3 - Profil en long géologique /Longitudinal geological profile.
384
CHANTIERS/WORKSITES
de nappe comprises entre 1 et
5 m avec les hautes eaux entre
décembre et mars. Le niveau moyen
de la nappe est à faible profondeur
(1 à 3 m), avec deux anomalies à
St Anne et Gros Chêne (nappe à plus
de 10 m).
La perméabilité des alluvions est
de 10-8 à 10-6 m/s pour le faciès fin
et de 10-6 à 10-4 m/s pour le faciès
grossier. Pour les ALT, la perméabilité est de l’ordre de 10-8 à 10-6 m/s
et de 3.10-6 m/s en moyenne pour
les BR (en fonction de la fracturation).
4 - Le tunnel
4.1 - Etudes de vulnérabilité
Dès la phase d’étude d’avant-projet
(AVP), la maitrise d’ouvrage, par
le biais d’un organisme agréé, a
défini les principes qui ont permis
d’apprécier la vulnérabilité des
constructions en surface, au préalable des opérations de creusement.
La finalité de la démarche est de
classer les bâtiments existants
ou les ensembles de bâtiments
afin d’adapter, géographiquement,
les méthodes d’exécution, et en
particulier les paramètres de confinement du front de taille pour le
creusement au tunnelier. La notion
importante est donc la compatibilité
entre les déformées en surface et ce
que le bâti est à même de supporter
sans «endommagement ».
Cette classification de la vulnérabilité est basée sur deux critères
principaux :
Critère A : Position du bâtiment par
rapport à la cuvette de tassement
créée en surface suite au creusement, en distinguant trois cas :
1. L’avoisinant se trouve dans
l’axe du tunnel, il subit alors un
tassement quasi homogène et
uniforme hmax peu pénalisant.
Les dégâts sont fonction de
l’amplitude du tassement et de
l’intégrité du bâtiment sus-jacent.
2. Le bâtiment se trouve au droit
du point d’inflexion I de pente
maximale. Il subit alors des
tassements différentiels et des
déflexions relatives très pénalisants.
3. Le bâtiment se situe à la limite de
la cuvette de tassement. Il subit
alors des déformations imposées
moindres en fonction de sa souplesse et de son adaptabilité aux
déformations.
Il convient d’apprécier la largeur
du bâtiment l en comparaison avec
les distances entre les trois zones
considérées. Ainsi, un bâtiment de
grande extension (l >= au rayon
d’action des tassements) pourra
être concerné par les trois cas
ci-dessus.
Critère B : Capacité du bâtiment
à encaisser des déformées sans
apparition de désordre, selon trois
principaux sous-critères :
1. Le type de structure et de fondation du bâtiment. La nature
des fondations des bâtiments
(semelles filantes armées, fondations sur gros béton, fondations
profondes) ainsi que la rigidité
de la superstructure, avec ou
sans chainage, joueront un rôle
primordial dans leur sensibilité
aux tassements. Pour chaque
bâtiment, afin de déterminer sa
sensibilité aux déformations du
sol, il a été identifié :
a. son type de fondation (superficielle ou profonde)
b. son type de structure (maçonnerie, moellons, béton armé
voile, béton armé portique,
charpente…)
c. ses dimensions
d. sa rigidité par rapport aux
déformations du sol
2. L’état de vétusté du bâtiment.
Indépendamment de la sensibilité structurelle du bâtiment,
si celui-ci présente déjà des
10-6 m/s, and 3.10-6 m/s on average for
BR (depending on fracturing).
4 - The tunnel
4.1 - Vulnerability studies
Right from the preliminary design
project phase (AVP), the client worked
with an approved body to define the
principles for assessing the vulnerability of aboveground structures, prior to
excavation works.
The aim of this approach is to classify
existing buildings and groups of buildings and adjust construction methods
geographically, more particularly
the confinement parameters for the
cutting face during TBM excavation.
The key notion is that of compatibility
between surface deformation and what
the built structures can endure without
“damage”.
This vulnerability classification is
based on two main criteria:
Criterion A: Location of the building
with respect to surface subsidence
following excavation, for three separate
scenarios:
1. The neighbouring structure is along
the line of the tunnel: in this case,
settlement will be virtually uniform
and homogenous; hmax values suggest little adverse effect. Damage will
be a function of settlement amplitude
and the integrity of the overlying
building.
2. The building is at the inflection point
I, i.e. the point of maximum slope.
In this case, there will be differential
settlement and highly adverse relative deflection.
3. The building is on the edge of the
settlement curve. In this case it
will be subject to less deformation,
depending on its flexibility and its
adaptability to deformation.
The width of the building, w, must be
compared with the distances between
the three scenarios under consideration. For instance, a large building
(w >= the settlement radius of influence)
may be affected by all three scenarios
outlined above.
Criterion B: The ability of the building
to absorb deformation without damage
appearing, according to three main
sub-criteria:
1. The type of structure and foundation
of the building. The type of foundation used in the building (continuous
reinforced baseplates, mass concrete
foundations, deep foundations) and
the rigidity of the superstructure,
with or without stays, will play a key
role in its sensitivity to settlement. To
determine each building’s sensitivity
to soil deformation, the following
aspects have been identified:
a. type of foundations (deep or
shallow)
b. type of structure (masonry,
stonework, reinforced concrete
walls, reinforced concrete portal
frames, framework, etc.)
c. its dimensions
d. its rigidity compared to soil deformation
2. The condition of the building. Independently of the building’s structural
sensitivity, if it is already damaged,
its ability to absorb deformation
will be lessened as a result. The
condition of the building is taken
into account using the following
categories:
a. Building with no apparent structural anomalies
b. Building with some apparent
structural anomalies
c. Building with major apparent
structural anomalies
3. The function or purpose of the structure (sensitive public service, activity
with industrial risks, high concentration of persons, etc.). Two groups
have been taken into consideration
for this criterion:
a. Structures whose designated activity cannot be interrupted
b. Structures whose activity can be
interrupted temporarily or even
permanently, or which can be
demolished and rebuilt.
385
ChantierS/worksites
désordres, il convient d’intégrer
le fait que son niveau d’encaissement des déformations est alors
moindre. Cet état de vétusté est
pris en compte selon les classes
suivantes :
a. Bâtiment ne présentant aucun
désordre structurel
b. Bâtiment présentant quelques
désordres structurels
c. Bâtiment présentant des
désordres structurels importants
3. La fonction ou destination de
l’ouvrage (service public sensible,
activité à risque industriel, forte
concertation de personnes…).
Pour ce critère, deux familles sont
considérées :
a. Les constructions dont on ne
peut pas interrompre l’activité
pour laquelle elles sont destinées
b. Les constructions pour lesquelles on peut interrompre
l’activité, de manière provisoire
voire définitive, ou que l’on
peut démolir et reconstruire.
Ces deux critères (A+B) sont cumulés afin d’obtenir une classification
globale de vulnérabilité.
L’étude de vulnérabilité a été faite
sur les 8 100 mètres de creusement
et sur une bande de 60 mètres par
rapport à l’axe du tunnel (zone d’influence géotechnique ZIG). Environ
cinq-cents bâtiments ont fait l’objet
de cette étude.
Cette étude de vulnérabilité a permis
d’affiner le tracé et de quantifier les
traitements d’amélioration du sol au
préalable du passage du tunnelier
pour les zones critiques.
4.2 - Choix du tracé
4.2.1 - Tracé en plan
Le tracé privilégie des rayons de
300 mètres. Cependant pour des
raisons géologiques (entre Gares et
Saint-Germain), d’avoisinants (par
exemple l’immeuble du Colombier
386
fondé sur des pieux de plus de 20 m
de profondeur), ou d’opportunité
foncière, des rayons de 200 et
250 m ont été nécessaires. La longueur cumulée concernée par ces
rayons est de 993 m pour 8 080 m
de tunnel foré (environ 12 %).
Le puits d’attaque situé dans la zone
d’aménagement de la Courrouze a
été calé de telle sorte que la couverture au-dessus de la clé du tunnelier
soit égale à un diamètre au niveau
du front d’attaque.
4.2.2 - Profil en long
Le profil retenu permet d’avoir une
couverture minimale de terrain
au-dessus du tunnelier d’un diamètre en tout point du tracé. L’un
des points critiques est le passage
sous les fondations profondes de
l’immeuble du Colombier où la
distance entre la base supposée
des pieux et le tunnel est d’environ
7 m, mais le tunnel s’inscrit dans un
substratum rocheux plus ou moins
fracturé et compact.
Pour accroître l’épaisseur de la
couverture, il a été privilégié un
profil en long en chainette avec des
pentes de l’ordre de 7,5 % (valeur
inférieure à 8 % : donnée d’entrée
du systémier Siemens).
Ceci permet d’abaisser le profil
en long en inter-stations et de le
remonter au niveau des stations.
On notera un autre point critique à
l’arrivée de la station Gares, où la
distance entre le tunnel ligne A et le
tunnel ligne B est de 3,5 m.
Le profil en long de l’inter-station
Gares / Saint Germain est particulièrement contraint puisqu’il doit
passer sous les pieux de différents
immeubles, avec un point bas situé
sous un bâti dont les fondations
ont été reconnues jusqu’à 20 m de
profondeur : de part et d’autre de ce
point bas, les pentes sont de l’ordre
de 4% vers la station Gares et de
7% jusqu’à la station Saint Germain.
L’épaisseur de la couverture du
The sum of the two criteria A+B is used
to produce an overall vulnerability
classification.
The vulnerability study was conducted for the 8100 m stretch to be
excavated along a strip extending
60 m from the tunnel centreline (the
geotechnical area of influence, zone
d’influence géotechnique, ZIG). The
study dealt with approximately 500
buildings.
The vulnerability study allowed the
route to be determined more specifically, and soil improvement treatments
prior to the TBM passing through
critical areas to be quantified.
4.2 - Determination
of the route
4.2.1 - Alignment
Where possible, the route has a radius
of curvature of 300 m. However, for
geological reasons (between the
Gares and Saint-Germain stations),
neighbouring structures (e.g. the
Colombier building, which has pile
foundations over 20 m in depth), and
some land use considerations, radii
of curvature of 200 and 250 m were
necessary in some cases. The combined total length of these curves for
8080 m of bored tunnel comes to 993
m (approximately 12%).
The attack shaft located in the La
Courrouze development zone has been
located to ensure that the overburden
above the TBM crown is equal to one
diameter at the cutting face.
4.2.2 - Longitudinal profile
The profile adopted ensures that at
all points along the route, there is
a minimum soil overburden above
the TBM of one diameter. One of the
critical points is the route beneath the
Colombier building deep foundations,
where the distance between the assumed base of the piles and the tunnel
is approximately 7 m, and the tunnel
passes through a fairly fractured, compact rocky substratum.
To increase the thickness of the overburden, a catenary longitudinal profile
has been favoured, with gradients of
the order of 7.5% (less than 8%, which
is the input data for the systems manufacturer Siemens).
This has made it possible to lower the
longitudinal profile between stations
and raise it for the stations themselves.
Another critical point concerns arrival
at the Gares station, where the distance
between the line A tunnel and the line
B tunnel is only 3.5 m.
The longitudinal profile of the section
between the Gares and Saint Germain
stations is especially constricted,
passing beneath the pile foundations
of various buildings, with a lowest
point located beneath a structure with
foundations that have been found to be
20 m deep: either side of this low point,
the gradients are approximately 4%
towards Gares station and 7% towards
Saint Germain station.
There is between 9 m and 30 m of
overburden between the tunnel and the
ground surface.
4.3 - Choice of tunnel boring
machine
In the light of the geotechnical environment, experience from the excavation
of line A and the risks identified, an
EPB (earth pressure balance) tunnel
boring machine (TBM) has been deemed to be the most appropriate.
The functional data of the systems
manufacturer calls for an internal
usable diameter of 8.13 m. An 8.5 cm
tolerance has been added to the radius
due to TBM operational considerations, resulting in a diameter inside
the lining of 8.30 m, which in turn has
resulted in an excavation diameter of
9.44 m.
The general design of the shield and
service train has had to take into
account the minimum radius of curvature on the route, i.e. 200 m: the shield
is articulated in two places, allowing
for a radius of curvature of 150 m.
CHANTIERS/WORKSITES
tunnel par rapport au TN est comprise entre 9 m et 30 m.
4.3 - Choix du tunnelier
Compte-tenu du contexte géotechnique, du retour d’expérience du
creusement de la ligne A et des
risques identifiés, le tunnelier à
confinement par pression de terre
(EPB) est apparu le mieux adapté.
En ce qui concerne le diamètre d’excavation, les données fonctionnelles
du Systémier conduisent à un diamètre intérieur utile de 8,13 mètres.
Une marge, liée à la conduite du
tunnelier de 8,5 cm sur le rayon,
est retenue, ce qui conduit à un
diamètre intérieur du revêtement de
8,30 mètres, pour un diamètre de
creusement de 9.44 mètres.
La conception générale du bouclier
et de son train suiveur a dû prendre
en compte le rayon minimum du
tracé de 200 m : le bouclier présente
une double articulation qui permet
un rayon de courbure de 150 m.
La poussée des vérins peut atteindre
72 410 kN (52 500 kN pour la ligne A).
Le choix sécuritaire d’un creusement avec une chambre d’abattage
quasi-pleine a conduit à dimensionner le couple de rotation à 25
790 kN.m (ligne A : 13 000 kN.m)
associé à un roulement de 5 m de
diamètre.
La puissance installée est de
3.2 MW (1.28 MW pour la ligne A).
Le tunnelier est équipé de plusieurs
systèmes permettant d’estimer les
quantités de matériaux réellement
excavées (pesées dans les tapis de
marinage) en temps réel : le poids
extrait pendant chaque stroke doit
rester dans un fuseau défini selon
la densité des matériaux rencontrés.
Afin de maîtriser les tassements de
surface, un mortier de bourrage est
mis en place dans le vide annulaire
en sortie de jupe en continu, tout au
long du creusement d’un anneau.
Celui-ci est injecté sous pression et
Figure 4 - Tunnelier en cours de montage sur le site de Herrenknecht /TBM being assembled at Herrenknecht’s facility.
permet de limiter le déconfinement
autour de l’ouvrage. Le suivi de la
quantité de mortier injecté et de
la pression d’injection est mené
en temps réel et rapproché des
mesures de quantités de matériau
excavé.
Le mortier de bourrage est de deux
types : actifs (en entrée et sortie de
station) et semi actifs en ligne.
Plusieurs capteurs installés sur
la cloison étanche permettent de
mesurer la pression de confinement
dans la chambre d’abattage.
4.4 - Revêtement
The maximum thrust jack pressure is
72,410 kN, compared to 52,500 kN for
the A line.
Choosing the safe option of excavation with a virtually enclosed cutting
chamber calls for a torque rotation
design requirement of 25,790 kN.m,
compared to 13,000 kN.m for line A,
combined with a 5 m diameter rolling
bearing.
Total installed power is 3.2 MW, compared to 1.28 MW for line A.
The TBM is fitted with a number of systems (weighing on the mucking belt)
that make it possible to estimate the
quantity of material actually excavated
in real time: the weight removed during
each stroke must stay within specified
margins, depending on the density of
materials encountered.
To control surface settlement, a packing
mortar will be used continuously in the
annular space beyond the seal, for the
entire duration of ring excavation. This
will be injected at pressure in order
to minimise stress release around the
structure. Monitoring of the quantity of
injected water and injection pressure is
conducted in real time and compared
with the measurements of the quantities of excavated material.
Two types of packing mortar are to be
used: active (at station entrances and
exits) and semi-active in between.
Compte-tenu du diamètre de 9.44 m
de la machine et de la géologie
susceptible d’être rencontrée, le
revêtement en anneaux de voussoirs
préfabriqués, de type universel, est
en béton armé de 0.40 m d’épaisseur.
La longueur des anneaux a été
optimisée en fonction des caractéristiques respectives du tunnelier
(longueur de la jupe en particulier),
du tracé (rayons de courbure) et
de la logistique de mise en place
des voussoirs (poids, …). Il a été
retenu des anneaux de 2.00 m de
387
ChantierS/worksites
longueur pour l’ensemble du tracé à
l’exception des zones avec un rayon
en plan de 200 m où l’anneau sera
de 1,30 m.
Les voussoirs sont équipés d’un
système de bicônes aux entrées
et sortie des ouvrages et dans les
zones géologiques sensibles.
Le système d’étanchéité des voussoirs est constitué de deux joints
(joints hydro-expansif et compressible) mis en œuvre à l’extrados du
revêtement
4.5 - Marinage
L’évacuation des matériaux est
assurée par un convoyeur à bande
de 1.00m de largeur sur les 8100
mètres de creusement, avec une
capacité d’environ 1800 m3/h.
Compte tenu de la présence de
rayon de 200 m et de la longueur
du tunnel foré, il sera mis en place
des «boosters» pour tendre le tapis
et assurer une vitesse régulière de
l’évacuation des marins.
Les matériaux sont extraits du tunnel vers la surface par une bande
verticale.
4.6 - Les auscultations
4.6.1 - Etablissement du
modèle zéro
Afin d’identifier les déformations
du bâti induites par les travaux, un
modèle mathématique est réalisé.
Les mesures de référence sont
effectuées sur une période représentative avant le démarrage des
travaux de creusement au tunnelier
(de l’ordre de 6 mois).
Ce modèle relie les mesures topographiques aux données environnementales de type météorologique
(pluviométrie, ensoleillement) et
piézométrique. Les mesures topographiques sont assurées en continu par
l’implantation de théodolites automatiques dans le centre urbain dense
ainsi qu’autour d’une station ciblée.
388
4.6.2 - Définition des seuils
Les valeurs seuils de tassements
et de déformations pour l’ensemble
des ouvrages (tunnel, stations et
puits) et quelles que soient les
méthodes de construction, sont les
suivantes.
Tassements verticaux
Tassement absolu sous bâti
(Y compris réseaux sensibles)
10 mm
Tassement différentiel
sous bâti
(Y compris réseaux sensibles)
1 à 2‰ selon la vulnérabilité
et fonction du bâti
Tassement absolu sous voirie
(Hors réseaux sensibles)
15 mm voirie
20 mm sous zone inoccupé
(friche/parc…)
Tassement différentiel
sous voirie
(Hors réseaux sensibles)
2‰
Les tassements attendus sont de
l’ordre de 10 à 15 mm.
4.6.3 - Suivi du creusement du
tunnel au tunnelier
Pour la partie creusée au tunnelier,
le soutènement étant assuré par le
bouclier, le suivi des mouvements
en surface a toute son importance
pour :
- valider les paramètres de creusement (pression de confinement,
injection de mousse, pressions
d’injection de mortier de bourrage…)
-
contrôler l’adéquation entre les
paramètres géotechniques et les
paramètres de creusement.
- détecter tout évènement géotechnique imprévu.
- s’assurer qu’il n’y a pas risque de
dommage sur les ouvrages dans
la zone d’influence géotechnique
(ZIG).
Par ailleurs l’environnement est
A number of sensors located on the
watertight partition will make it possible to measure confinement pressure
within the cutting chamber.
4.4 - Lining
Given a TBM diameter of 9.44 m
and the type of geology likely to be
encountered, the lining – universal
prefabricated arch segments – is reinforced concrete, 0.40 m thick.
The length of the rings has been optimised with regard to the respective
characteristics of the TBM (in particular the length of the tail seal), the route
(radii of curvature) and the logistics for
offering up the arch segments (weight,
etc.). Rings with a length of 2.00 m
have been chosen for the entire route,
except for sections with a horizontal
radius of curvature of 200 m, for which
1.30 m rings will be used.
The arch segments are fitted with
a system of bicone inserts at the
entrance and exit to structures, and in
sensitive geological areas.
The arch segment sealing system
consists of two joints (hydro-expansion and compressible joints) located
on the outer side of the lining.
4.5 - Mucking
Materials will be removed on a
conveyor belt 1.00 m wide along the
8100 m of excavation, with a capacity
of approximately 1800 m³ per hour.
Due to the 200 m radius of curvature
and the length of the bored tunnel,
boosters will be installed to ensure
the belt is kept taut and that muck is
removed at a regular speed.
Materials will be removed from the
tunnel to the surface by means of a
vertical belt.
4.6 - Observations
4.6.1 - Baseline model
A mathematical model has been
devised to identify deformation of
built structures due to works. Baseline
measurements are being taken over a
representative period of approximately
6 months prior to the commencement
of TBM excavation works.
This model links topographic measurements with environmental data
relating to factors such as weather
(rainfall, sunshine) and piezometric
data. Continuous topographic measurements are provided by automatic
theodolites in the dense city centre, as
well as around a targeted station.
4.6.2 - Definition of thresholds
Irrespective of the construction
methods, the threshold values for
settlement and deformation for all
structures (tunnel, stations and shafts)
are as follows:
Vertical settlement
Absolute settlement
beneath built structures
(Including sensitive networks)
10 mm
Differential settlement
beneath built structures
(Including sensitive networks)
1-2 ‰ depending on structure
vulnerability and function
Absolute settlement
beneath roads
(Excluding sensitive networks)
15 mm roads
20 mm for unoccupied areas
(brownfield, park, etc.)
Differential settlement
beneath roads
(Excluding sensitive networks)
2‰
Settlement of between 10 and 15 mm
is expected.
4.6.3 - Monitoring TBM tunnel
excavation
For the section excavated by means
of a TBM, support is provided by the
shield, so monitoring surface movements is vital for a number of reasons:
-
Validation of excavation parame-
CHANTIERS/WORKSITES
délicat en plusieurs endroits du
tracé de la ligne B. Il a ainsi été
identifié :
- dix-huit zones singulières d’un
point de vue géologique et géotechnique
- passage sous un pont SNCF
- passage sous des bâtiments particuliers (hôpitaux, enregistrement
télévision)
- passage sous la Vilaine ou ses bras
-
passage à proximité de bâtis
sensibles ou de la ligne de métro
existante.
Toute la zone de creusement au
tunnelier est auscultée avec un
système automatisé complété par
des mesures manuelles, selon un
principe de cantonnement. Ce système permet de suivre l’évolution
des tassements avant, pendant et
après le passage du tunnelier. La
communication des résultats est
faite en temps réel pour assurer une
réactivité optimale.
En complément des mesures topographiques, des lignes d’auscultations profondes sont installées.
Ces lignes sont réparties le long
du tracé du tunnel, en amont des
zones singulières, afin d’étudier le
comportement du massif vis-vis du
creusement au tunnelier. Ces lignes
sont constituées d’inclinomètres,
d’extensomètres et de capteurs de
pression interstitielle.
4.7 - Le management
des risques
Le processus de management des
risques du projet a été initié dès les
premières phases de conception. Un
plan de management des risques
(PMR), intégré au DCE en annexe du
CCAP, avec en annexe le registre des
risques identifiés, devait ainsi être
analysé et complété par les candidats sur les points suivants :
- Les mesures préventives complémentaires à celles préconisées,
-
Les mesures complémentaires
of inclinometers, extensometers and
interstitial pressure sensors.
4.7 - Risk management
Extensomètres /
Extensometers
Inclinomètres /
Inclinometers
CPI (Capteurs de
pression Intersticielle) /
Pore pressure cells
de détection au plus tôt de survenance de chaque risque résiduel,
- Les mesures correctives complémentaires,
- L’attribution du risque résiduel à
gérer lors des travaux, sachant
qu’au niveau du DCE, il était préconisé comme règle de répartition
que les risques liés à des anomalies géotechniques non détectées
soient à la charge du maître
d’ouvrage et ceux liés à la maîtrise
d’une technique de construction à
la charge de l’entreprise.
Les mesures préventives et les
mesures de détection au plus tôt
sont contractuellement incluses
dans la part de rémunération au
forfait, les mesures correctives
à la charge du maître d’ouvrage
font l’objet d’une rémunération sur
bordereau de prix ou sur la base
d’une négociation pour les mesures
correctives qui ne peuvent pas être
définies a priori.
Pour développer l’esprit de partenariat, le candidat pouvait adapter
le détail estimatif sur bordereau et
devait s’engager par une clause de
bonus/malus sur la maîtrise du coût
réel de cette partie sur bordereau.
5 - Particularité du projet
Le projet de la nouvelle ligne B
du métro automatique de Rennes
métropole a la particularité d’avoir
intégré dans les études des tech-
ters (confinement pressure, foam
injection, packing mortar injection
pressure, etc.)
-
Checking that excavation parameters
are in line with geotechnical parameters.
- Detection of any unforeseen geotechnical events.
-
Ensuring that there is no risk of
damage to structures within the area
of geotechnical influence (ZIG).
In addition, the route of the B line
passes through some sensitive environments in a number of places. The
following have been identified:
- 18 singular areas in terms of geology
and geotechnics
- Passing beneath a railway bridge
- Passing beneath particular buildings
(hospitals, TV studio)
- Passing beneath the river Vilaine or
branches of the river
- Passing close to sensitive structures
and the existing metro line.
The entire TBM excavation area is to
be observed by means of an automated system with additional manual
measurements, using a grid approach.
This system will enable changes in
settlement to be monitored before,
during and after the TBM passes.
Results are passed on in real time to
ensure a fast response.
In addition to topographic measurements, deep-level observation arrays
are being installed. These arrays are
being set up along the route of the tunnel, ahead of singular areas, in order
to study the behaviour of formations as
the TBM advances. The arrays consist
The process for managing project
risks was commenced from the very
outset of the design phases. A risk
management plan (RMP) was incorporated in the tender documentation
appended to the General Terms of
Contract (CCAP), including the register of identified risks, to be analysed
and supplemented by bidders with
regard to the following aspects:
- Supplementary preventive measures
in addition to those recommended
- Supplementary measures to detect
the occurrence of any residual risk as
soon as possible
- Supplementary corrective measures
- The allocation of residual risk to be
dealt with during works; with regard
to risk allocation, the tender documentation recommended that risks
relating to undetected geotechnical
anomalies should be the responsibility of the client, while those relating
to proper control of construction
techniques should be the responsibility of the contractor.
The preventive measures and advance
detection measures were included in the
contract as part of the lump-sum compensation; the corrective measures that
are the responsibility of the client are the
subject of compensation on the basis of
a schedule of unit prices or negotiations
for any corrective measures that cannot
be defined beforehand.
To encourage a sense of partnership,
bidders could adjust the estimate
details on the schedule, and had to
commit to a bonus/malus clause relating to the control of actual costs for
this schedule-based aspect.
5 - Project particularities
One particularity of the project for
the new Rennes Métropole B line
389
ChantierS/worksites
niques nouvelles et innovantes dans
le domaine des travaux souterrains.
L’ensemble des études ont été
menées en 3D. Le caractère développement durable a également été
pris en compte dans la conception
en intégrant notamment des équipements de géothermie dans les
structures (tubes caloporteurs).
5.1 - Etudes en 3D et
synthèse
Une des particularités de ce projet
réside dans la diversité des stations
étudiées qui ont par ailleurs fait
l’objet de concours d’architectes.
Les lauréats ont eu, à leur charge,
la conception d’une ou plusieurs
stations jusqu’au dépôt du permis
de construire.
Le groupement de maîtrise d’œuvre
a étroitement collaboré avec les
architectes pour aboutir à des plans
portés par l’équipe de maîtrise
d’œuvre.
Le choix d’utiliser le BIM (Building
Information Modeling) pour la
conception des stations s’est avéré
stratégique.
Utilisé par les différents métiers de
l’ingénierie, l’outil a permis de créer
une pré-synthèse collaborative de
qualité.
Ainsi, chaque concepteur a travaillé
dans un environnement 3D comportant l’ensemble des métiers constitutifs du projet. Des données ont
ensuite été extraites des modèles
pour alimenter les quantitatifs ou
autres pièces écrites.
Le groupement de maîtrise d’œuvre
est ainsi passé de l’ère du dessin
assisté par ordinateur à l’ère de la
maquette numérique dont chaque
élément comporte des informations
propres à la conception du projet.
Ce genre d’outil a non seulement
permis une conception rapide et
qualitative, mais il a aussi été un
5.1 - 3D design work and
summary
Another particularity of the project is
the diverse nature of its stations; architectural competitions were held for the
designs. The winners were responsible
for the design of one or more stations,
up to registration of the building permit
application.
The project management consortium
worked in close collaboration with the
architects in order to have plans backed
by the project management team.
The decision to use BIM (Building
Information Modelling) for station
design has proved to be a strategic
one.
Used by various engineering trades,
this technique has resulted in the production of a high-quality collaborative
pre-summary.
Each designer worked in a 3D environment, including all the trades involved
in the project. Data was then extracted
from these models to populate the bill
of quantities and other written documents.
In doing this, the project management
consortium transitioned from the age
of computer-assisted design to that of
digital modelling, in which each element contains information specific to
the design of the project. In addition to
delivering quick, high-quality design,
this type of resource has also proved
to be an excellent way of communicating in depth with the client throughout
the design phase.
Plomberie
Plumbing
Cycle type / Typical cycle
Initialisation
Startup
Second Oeuvre
Electricité Basse
Génie Cicil
Aménagemant
Ventilation Station
Tension
Civil engineering Finishings, fixtures Station ventilation
Low voltage
and fittings
automated metro is that the design
work has incorporated new, innovative
techniques in the field of underground
works. All design work was carried
out in three dimensions. Sustainable
development aspects were also taken
into account in design, in particular
with the inclusion of geothermal
installations in the structures (heat
transfer tubes).
Transmission maquettes MOE > Titulaires
Project management forwards models to contractors
Travail des titulaires sur leurs maquettes et
avec les autres maquettes liées
Contractors work on their models and
with other related models
Assemblage des maquettes et analyse de la cellule
de synthèse
Models assembled; analysis by summary team
Réunion d’analyse interne (avec le RM)
Internal analysis meeting (with RM)
Réunion de synthèse
Summary meeting
Remise des maquettes par les titulaires
Contractors recover the models
Figure 5 - Cycle de la synthèse pour un ouvrage /Cycle for the design summary of a structure.
390
CHANTIERS/WORKSITES
moyen de communiquer richement
avec le Maître d’ouvrage tout au
long des études.
La conception des ouvrages a
été découpée en trois familles de
métiers:
• Le Génie Civil
• Le Second œuvre
• Le « MEP », regroupant:
- Equipements électromécaniques
- Electricité basse tension
- Ventilation station
- Plomberie
Les 3 maquettes métiers ont donc
été produites séparément.
En phase travaux, les entreprises
de génie civil et équipements
se sont approprié les maquettes
numériques et participent, selon un
processus de synthèse à la fiabilisation et à la finalisation des diverses
réservations et autres aménagements entre les différents lots de
génie civil et équipements.
Pour chaque ouvrage (stations), la
durée du cycle de synthèse est fixée
à quatre mois ce qui permet de faire
plusieurs tours de synthèse, selon
la complexité des stations et des
sujets à traiter.
Le premier tour de synthèse a
nécessité une initialisation basée
sur la transmission des maquettes
du maître d’œuvre aux différents
titulaires.
5.2 - Géothermie intégrée
aux structures des stations
Sur les neuf stations profondes du
lot 1, quatre sont réalisées concomitamment avec des projets immobiliers neufs. Ces sites devenaient
donc éligibles pour le développement d’un système de géothermie.
Ce projet s’inscrit dans une
démarche plus globale de réflexion
autour de la maîtrise de l’énergie.
Les consommations électriques
des stations sont optimisées, et le
garage atelier de la ligne B sera
chauffé au bois, et alimenté par du
solaire thermique et photovoltaïque.
Le programme ambitieux de Rennes
Métropole a permis de définir les
objectifs de performance et la
typologie des besoins (Logements :
chauffage + eau chaude sanitaire
(ECS), Bureaux : chauffage + ECS +
rafraîchissement).
Le système géothermique permettra
la couverture des besoins énergétiques de chauffage et si nécessaire,
des besoins de rafraîchissement,
des bâtiments construits au droit
des stations.
Les études de faisabilité indiquent
que plus de 60 % des besoins énergétiques sont couverts par cette
technique d’énergie renouvelable et
que l’amortissement de l’investissement est globalement inférieur à 20
ans pour des équipements dont la
durée de vie est estimée à 50 ans.
Cent vingt-sept logements (environ
8 200 m2 SHON) et deux zones de
bureaux (environ 1 000 m2 SHON)
sont répartis sur les quatre sites des
stations concernés.
En plus d’une valorisation énergétique, ce procédé est un moyen de
lutter contre le réchauffement climatique des villes et les nuisances
sonores dues aux aéroréfrigérants
des systèmes traditionnels de
pompe à chaleur.
Les défis de l’ingénierie
Si les géostructures énergétiques
tendent à se développer en Europe
(Angleterre, Allemagne, Suisse,
Autriche…), les projets d’envergure
sont peu nombreux en France et
sont principalement constitués de
pieux énergétiques.
L’enjeu de ce projet est d’intégrer
des « infrastructures énergétiques »
dans une opération globale de création de ligne nouvelle de métro ;
cette approche innovante va mobiliser l’inventivité de l’ensemble des
acteurs, jusqu’à la livraison des
équipements horizon 2019/2020.
The design of structures has been
broken down into three groups of
trades:
• Civil engineering
• Finishings and fixtures
• “MEP” (mechanical, electrical,
plumbing), comprising:
- Electrical and mechanical equipment
- Low-voltage electricity
- Station ventilation
- Plumbing
The three trade models were thus produced separately.
For the works phase, civil engineering
and equipment contractors received
the digital models; with the aid of a
summary process, they confirm and
finalise the various box-outs and other
particular aspects and how they will be
dealt with by the various civil engineering and equipment workpackages.
For each structure (stations), the
summary cycle duration has been set
at four months; this allows a number
of summaries to be performed, depending on the degree of complexity of
the stations and other issues to be
dealt with.
The first summary round relied on initial resources drawn from the models
passed on by the client to the various
contractors.
5.2 - Geothermal energy
in station structures
Four of the nine deep-level stations in
workpackage 1 are being built at the
same time as new property developments. These sites are thus an opportunity for developing a geothermal
energy system.
The project forms part of a broader
strategic consideration of the issue
of energy management. Electricity
consumption in stations has been
optimised; the B line depot will be
wood-heated and feature solar thermal
and photovoltaic systems.
An ambitious programme on the part
of Rennes Métropole has allowed per-
formance targets and specific needs
to be defined (housing: heating plus
sanitary hot water (SHW), offices:
heating, SHW and cooling).
The geothermal system will cover
heating energy needs and if necessary,
cooling requirements for new builds
adjacent to stations.
The feasibility studies indicate that
over 60% of global energy requirements will be covered by this
renewable energy technique, and that
overall, the investment write-off period
is less than 20 years for installations
with an estimated lifespan of 50 years.
Around the four stations in question,
there will be a total of 127 homes
(totalling approximately 8200 m² net
floor space) and two office developments (totalling approximately 1000
m² net floor space).
In addition to energy recovery, this
system is one way of combating global
warming in cities, as well as noise pollution from the heat exchangers used
in conventional heat pump systems.
Engineering challenges
There are increasing numbers of energy
geostructures across Europe, for instance
in the UK, Germany, Switzerland and
Austria, but relatively few major projects
in France, most of them energy piles.
The challenge for this project is to
incorporate “energy infrastructure”
within a broader project to build a new
metro line. This innovative approach
will engage all the inventiveness of the
stakeholders concerned, right through
to delivery of the facilities in around
2019/2020.
The very low-energy geothermal capture chosen for this metro project is
based on installing heat transfer pipes
in the civil engineering works. Another
innovative aspect is for metro stations
to have a heat exchange system with as
large a surface area as possible. 3700
m² of vertical structures (diaphragm
walls and sidewalls) and 3600 m² of
horizontal structures will be used for
this heat exchange process.
391
ChantierS/worksites
Le captage géothermique très
basse énergie retenu pour ce projet de métro, est basé sur la mise
en place de tuyaux caloporteurs
dans les structures de génie civil.
L’innovation porte également sur
l’équipement d’une station de métro
en utilisant un maximum de surface
d’échange. 3700 m2 de structure
verticales (parois moulées et piédroits) et 3600 m2 de structures
horizontales seront mobilisées pour
ces échanges thermiques.
Les différentes infrastructures
devant être équipées ont nécessité
un pré-dimensionnement et une
intégration précise d’ensemble. Tous
les éléments du système – réseaux
caloporteurs noyés dans le béton,
collecteurs principaux et réseaux
primaires ont dû trouver leur place
dans une infrastructure recevant
déjà un système d’exploitation de
transport urbain automatique. Le
cadre règlementaire disponible est
peu adapté à des ouvrages de génie
civil de ce type, le contrôleur technique a donc été invité à formuler
un avis.
Figure 6 - Tube caloporteur intégré dans le ferraillage d’un panneau de paroi moulée / H
eat transfer tube incorporated
in diaphragm wall panel reinforcements.
Le projet est aujourd’hui dans
sa phase de réalisation, tous les
acteurs travaillent à l’élaboration de prototypes innovants afin
d’assurer le succès technologique
des méthodes employées. Le fait
de devoir raccorder les réseaux
verticaux et horizontaux (radier) au
niveau des sous quais de station
est particulièrement complexe et
demande une anticipation et une
attention tout au long de la phase de
construction.
Conclusion
Le projet de la ligne B du métro automatique de Rennes Métropole
est un chantier complexe, du fait de son linéaire qui se développe
principalement sous le bâti en milieu urbain dense, de l’hétérogénéité
des terrains traversés et des différentes techniques utilisées pour la
réalisation de cet ouvrage.
La réussite d’un tel projet passe indéniablement par une capacité
d’adaptation permanente au stade des travaux, après une bonne anticipation des risques prévisibles dès la phase Conception avec la prise
en compte du retour d’expérience de la construction de la ligne A : pour
cela, une bonne concertation entre les intervenants, dans un esprit de
partenariat, est indispensable en phase chantier. t
392
The various infrastructures to be
equipped required precise overall integration and pre-dimensioning work.
All the various elements in the system
– heat transfer networks embedded in
concrete, main collectors and primary
networks – needed to be located in an
infrastructure that also had to cater
for an automated urban transport
operating system. The available regulatory framework is ill-adapted to civil
engineering structures of this type,
so the technical inspection body was
asked to provide an opinion.
The project is now entering the
construction phase; all stakeholders
are working to develop innovative
prototypes in order to ensure that the
methods used are a technological
success. Connecting vertical and
horizontal networks (slab foundations)
beneath the station platforms is particularly complex, and calls for anticipation and attentiveness throughout the
construction phase.
Conclusion
The Rennes Métropole automated metro line B project is a complex
undertaking. This is due to the route being largely beneath a dense
urban environment, the diversity of the soil passed through, and the
various techniques being used for the construction of this infrastructure.
There is no doubt that the success of this type of project involves an
ability to adapt constantly to the stage of works in progress, properly
anticipating foreseeable risks right from the design phase, and taking
into account experience from the construction of the A line. This
has called for close consultation between those involved, in a spirit
of partnership – and this will be all the more vital in the worksite
phase. t
TECHNIQUE/TECHNICAL
Analyse des problèmes liés à l’excavation
mécanisée de calcshistes sous forte
couverture :
exemple de la galerie de sécurité du tunnel routier du Fréjus
Analysis of problems linked to the
mechanised excavation of calcareous
schists under a thick cover:
example of the Frejus road tunnel safety gallery
S. Fuoco
(1)
, M. Berti (2), N. Miché (3), P. Ramond (4), G.W. Bianchi (5), S. Torresani (1), A. Bochon (6) (1)
SWS Engineering SPA, Trento, Italia, membre du groupement de maîtrise d’œuvre I3S - (2) SITAF, Susa, Italia, maitre d’ouvrage côté Italie
SFTRF, Modane, France, maitre d’ouvrage côté France - (4) RAZEL-BEC, Paris, France, mandataire du groupement d’entreprise du lot génie civil France
(5)
SEA Consulting, Torino, Italia, membre du groupement de maîtrise d’œuvre I3S - (6) SYSTRA, Paris, France, mandataire du groupement de maîtrise d’œuvre I3S
(1)
(3)
Résumé
L’excavation de tunnels en milieu alpin est aujourd’hui encore
une expérience unique à partir de laquelle peuvent être tirés
des enseignements scientifiques souvent généralisables à des
contextes différents. La galerie de sécurité du tunnel routier du
Fréjus entre la France et l’Italie se situe parmi ces grands tunnels alpins : le projet consiste à construire un tunnel parallèle
au tunnel routier existant, à une distance de 50m de celui-ci.
L’excavation est réalisée avec un TBM (tunnel boring machine)
de 9,40 m de diamètre et le tunnel, revêtu de voussoirs en béton
de 40cm d’épaisseur présente un diamètre fini de 8,20 m. La
longueur du tunnel est d’environ 12 800 m. La couverture maximum dépasse 1800 m. Les particularités de ce projet tiennent à
deux facteurs : le premier est la bonne connaissance du massif
de calcschistes acquise lors de l’excavation du tunnel routier, le
second est l’utilisation d’un TBM dans un massif au comportement
anisotrope soumis à des contraintes très élevées qui, rapportées
aux caractéristiques de résistance locale du massif, induisent
une réaction souvent associée à un comportement convergent
(«squeezing»). Cet article présente la synthèse des avancements
réalisés (6 000 m du côté France à la date à laquelle est rédigé
cet article) ainsi qu’une description des principaux problèmes
rencontrés et les mesures prises pour les résoudre.
Abstract
The excavation of tunnels in a mountainous environment
remains a unique experience from which scientific information
can be drawn and often generalised and applied to a range
of different contexts. The Fréjus road tunnel safety gallery
between France and Italy is one of these great mountain tunnels: the project consists in constructing a tunnel parallel to the
existing road tunnel, at a distance of 50 m from the latter. The
excavation is carried out using a 9.40 m diameter TBM (tunnel
boring machine) and the tunnel, lined with 40 cm thick concrete
segments, presents a finished diameter of 8.20 m. The tunnel
is approximately 12,800 m long. The maximum cover exceeds
1,800 m. The particularities of this project are based on two
factors: the first being good understanding of the calcareous
schist block acquired during the excavation of the road tunnel,
and the second being the use of a TBM in a block whose anisotropic behaviour is subject to very high stresses that, when
adapted to the block’s local resistance characteristics, result
in a reaction that is often associated with convergent behaviour (“squeezing”). This article presents the synthesis of the
progress made (6,000 m on the French side on the date that
this article was written) as well as a description of the main
problems encountered and the measures taken to resolve them.
1 - Introduction
1 - Introduction
Cet article présente les premières
évaluations des résultats de l’excavation de la galerie de sécurité du
tunnel routier du Fréjus.
A la date à laquelle est écrit l’article
(mai 2013), la partie française de
la galerie (environ 6 400 mètres)
était entièrement réalisée. Les 600
premiers mètres ont été creusés
en méthode conventionnelle avec
This article presents the initial evaluations of the results of the excavation of
the Fréjus road tunnel safety gallery.
On the date that this article was written
(May 2013), the French part of the gallery (approximately 6,400 metres) was
fully completed. The first 600 metres
were excavated using a conventional
method with supports (bolts, shotcrete,
arches if necessary) while the remai-
395
TECHNIQUE/TECHNICAL
soutènement (boulons, béton projeté, cintres si nécessaire) tandis
que les 5 800 mètres restants ont
été réalisés avec un tunnelier à
simple jupe assemblé à l’intérieur
d’une chambre de montage. A l’excavation mécanisée est associée la
pose du revêtement composé d’anneaux de voussoirs préfabriqués en
béton armé. Le forage au tunnelier
se déroule dans des massifs schisteux ayant une tendance de comportement anisotrope (pour les plus
calcoschisteux) et sous une couverture maximale de l’ordre de 1850
mètres. Le tronçon en méthode
conventionnelle a été excavé dans
des formations d’anhydrites et de
schistes noirs, sous une couverture
maximale de l’ordre de 200 mètres.
La réaction du massif encaissant
a été contrôlée grâce à la mise en
œuvre d’une série d’instruments
installés tant à l’intérieur du massif
que sur le revêtement. De manière
générale, l’excavation s’est déroulée
sans problème particulier, grâce à la
technique spécifique adoptée avec
le TBM et la méthode d’excavation
utilisée. Toutefois, pendant l’exécution de la galerie, des déformations des anneaux de revêtement
ont été localement enregistrées,
liées au comportement du massif
encaissant sous des contraintes
géotechniques exceptionnelles. Les
avancements se sont toujours maintenus aux niveaux élevés propres
aux excavations mécanisées dans
des diamètres comparables, malgré une couverture très importante
de matériaux de caractéristiques
mécaniques médiocres. A cet égard,
il faut noter que la stratigraphie et
les propriétés des terrains traversés
étaient bien connues grâce à l’expérience acquise lors du creusement
du tunnel routier voisin.
La principale inconnue concernait la
réalisation de l’excavation mécanisée sous une telle couverture dans
396
un matériau qui, déjà lors du creusement du tunnel, avait manifesté
une certaine tendance à des convergences élevées. Si l’on considère
que l’excavation mécanisée représente le seul choix possible pour le
creusement de galeries d’une certaine longueur dans des formations
de caractéristiques mécaniques de
plus en plus faibles (en considérant le rapport entre la résistance
propre du matériau traversé et les
efforts auxquels il est soumis), alors
cet article permet de mettre en évidence certaines conclusions tirées
de l’excavation de la galerie de
sécurité, avec pour objectifs de fournir des indications opérationnelles et
d’adapter les outils de prévision pour
la gestion de situations similaires.
Les analyses de données recueillies au cours des travaux décrits
ci-après se rapportent au creusement réalisé entre juillet 2011 et
février 2013 sur le seul versant français du massif du Fréjus, tandis que
l’excavation côté Italie est toujours
en cours. Ainsi, toutes les considérations relatives aux données acquises
lors de l’excavation du tunnel routier,
utiles pour une comparaison directe
des réactions du massif encaissant
au cours du creusement de la galerie de sécurité, ne se réfèrent qu’aux
données recueillies sur le versant
français.
2 - Le tunnel routier existant
2.1 - Caractéristiques
géométriques de
l’excavation
Le tunnel existant, dont l’excavation
a été réalisée d’avril 1975 à avril
1978, a une longueur légèrement
inférieure à 12 780 mètres en rampe
continue de la France vers l’Italie
d’un peu plus de 0,5 %. La forme
de l’excavation est de type semi-circulaire avec piédroits verticaux et un
ning 5,800 metres were carried out
using a TBM with a single skirt assembled inside an assembly chamber. The
mechanised excavation is associated
with the installation of a lining comprising prefabricated reinforced concrete
ring segments. The boring using the
TBM takes place in schistous blocks
with a tendency towards anisotropic
behaviour (for the more calcoschistous) and under a maximum cover of
around 1,850 metres. The conventional method section was excavated in
anhydrite and black shale formations
under a maximum cover of around
200 metres. The reaction of the excavated soil was controlled thanks to the
installation of a series of instruments
installed both inside the block and
on the lining. Generally speaking, the
excavation took place without any particular problems thanks to the specific
technique adopted with the TBM and
the excavation method used. However,
during the excavation of the gallery,
deformations in the lining rings were
locally recorded. This was due to the
behaviour of the excavated soil under
exceptional geotechnical stresses.
Progress was always maintained at
the high level specific to mechanised
excavations using comparable diameters, despite a considerable cover of
materials with mediocre mechanical
characteristics. Concerning this, it
should be noted that the stratigraphy
and properties of the terrains being
traversed were already well known
thanks to the experience acquired
during the excavation of the nearby
road tunnel.
The main unknown factor concerned
carrying out mechanised excavation
under this kind of cover within a material that even during the digging of the
tunnel had revealed a certain tendency
towards high levels of convergence. If
one considers that mechanised excavation represents the only possible
choice for the excavation of galleries
of a certain length through formations
having increasingly low mechanical
characteristics (considering the relationship between the specific resistance of the material being crossed
through and the forces to which it is
subject), then this article makes it possible to highlight certain conclusions
drawn from the excavation of the safety
gallery, with the aim of providing operational information and adapting forecasting tools for the management of
similar situations. Analyses of the data
collected during the works described
below refer to the excavation exclusively carried out between July 2011
and February 2013 on the French side
of the Fréjus block, while excavations
on the Italian side are still underway.
Consequently, all considerations relative to the data acquired during the
excavation of the road tunnel and of
use for a direct comparison of the reactions of the excavated soil during the
boring of the safety gallery simply refer
to data collected on the French side.
2 - The existing road tunnel
2.1 - Geometrical
characteristics of
the excavation
The existing tunnel, which was excavated in the period from April 1975 to
April 1978, has a length of slightly less
than 12,780 metres and a continuous
ramp of just over 0.5% leading from
France to Italy. It has a semi-circular
shaped excavation with vertical side
walls and a radius of around 6.10
metres. The total height, from the road
level to the keystone, is approximately 9 metres. Generally, the concrete
lining is not reinforced and its theoretical thickness (on the French side)
is around or greater than 45 cm. With
the exception of a few short sections at
the ends, there are no rafts. At a height
of around 4.50 metres above the road
level, a horizontal concrete slab separates the road traffic space from the
TECHNIQUE/TECHNICAL
rayon d’environ 6,10 mètres. La hauteur totale, du plan de roulement à la
clef de voûte, est d’environ 9 mètres.
Le revêtement de béton n’est en
général pas armé ; son épaisseur
théorique (côté France) est de l’ordre
de 45 cm ou plus. Il ne comporte pas
de radier sauf pour quelques courtes
sections aux extrémités. A une hauteur d’environ 4,50 mètres au-dessus de la surface de roulement, une
dalle horizontale sépare l’espace de
circulation des gaines de ventilation
(fig.1). Sur la partie française, cette
dalle est indépendante du revêtement sur lequel elle repose grâce à
un système d’appui qui ne crée pas
de contraintes horizontales entre les
deux structures.
2.2 - Géologie et
caractéristiques du massif
traversé
La séquence des couches de terrains traversées lors de l’excavation
du tunnel routier peut être synthétisée comme sur le tableau 1.
Cette séquence géologique est
reprise ci-dessous (fig. 2) sous
forme de coupe montrant également la couverture de terrain le long
du tracé du tunnel.
Les calcshistes peuvent se présenter avec un composant prédominant
carbonate ou phylliteux.
Fig 1 - Section du tunnel routier
existant / Section through the existing
road tunnel.
Points métriques (à partir de l’entrée côté France)
Metric points (from the entrance on the French side)
De / From
à / to
Epaisseur (m) /
Thickness (m)
Nature des terrains /
Nature of the rock
0+000
0+360
360
Anhydrites / Anhydrites
0+360
0+410
50
Brèche carbonatée (Cargneules) / Carbonated brecchia (Cargneules)
0+410
1+480
1470
Schistes phylliteux verts et schistes phylliteux noirs /
Green and brown phyllitic schists
1+480
1+720
240
Anhydrites avec localement horizons de brèche /
Anhydrites with local brecchia horizons
1+720
6+550
4780
Calcschistes plus ou moins phylliteux alternant avec des couches de marbre /
More or less phyllitic calcareous schist alternating with layers of marble
Tableau 1 - Coupe stratigraphique du tunnel routier (versant français) / Stratigraphic section of the tunnel (French side).
Dans son ensemble, la masse
rocheuse est caractérisée par une
schistosité marquée avec une pente
principale ouest/sud-ouest selon
des angles compris entre 25° et
70° dus à des phases successives
de plissement. Il en résulte que,
sur de grandes longueurs, la schistosité recoupe l’axe du tunnel sous
des angles relativement faibles
ventilation ducts (fig.1). On the French
side, this slab is independent from
the lining on which it bears thanks to
a bearing system that does not create
horizontal stresses between the two
structures.
2.2 - Geology and
characteristics of the block
being crossed
The sequence of layers crossed during
the excavation of the road tunnel can
be synthesised as follows (Table 1):
This geological sequence is used
again below (fig. 2) in the form of a
section that also shows the soil cover
along the layout of the tunnel.
Calcareous schists may be present
with a predominant
carbonate or phyllitic
component.
Fig 2 - Profil géologique du tunnel routier sur le versant français / Geological profile of the road tunnel on the French side.
397
TECHNIQUE/TECHNICAL
(10 ° à 30 °), facteur qui a favorisé
la survenance de phénomènes de
déformations localisées lors de l’excavation. Les propriétés moyennes
des divers matériaux rencontrés,
déduites des essais de laboratoire,
sont résumées dans le tableau 2
ci-après.
Les essais de laboratoire ont permis
de mettre en évidence un comportement rhéologique non négligeable des schistes qui s’est manifesté régulièrement au cours de la
construction du tunnel. En effet, on
a enregistré en cours d’excavation des vitesses de convergence
de l’ordre de 0,1 à 0,5 mm/jour
jusqu’à la mise en œuvre du revêtement définitif. L’évaluation in situ
du module de déformation a conduit
à des valeurs de Es de 5 800 MPa
pour les essais au vérin cylindrique
et de 14 700 MPa pour les essais au
vérin plat (Lunardi, 1979).
2.3 - Réactions du massif
rocheux à l’excavation en
termes de convergence
Sur le versant français, les convergences mesurées ont été de l’ordre
de quelques centimètres jusqu’à un
maximum de 45 cm, correspondant
Résistance à la compression simple monoaxiale perpendiculaire à la schistosité σc⊥
Resistance to unconfined monoaxial compression perpendicular to cleavage σc⊥
108 MPa
⎜⎜
Résistance à la compression simple monoaxiale parallèle à la schistosité σc
⎜⎜
Resistance to unconfined monoaxial compression in parallel to cleavage σc
Module de défomabilité perpendiculaire à la schistosité Es⊥
Deformability module perpendicular to cleavage Es⊥
86 MPa
Tableau 2 - Caractéristiques
mécaniques principales des
calcschistes (Lunardi, 1979)
/ Main mechanical characteristics of calcareous schists
(Lunardi, 1979)
52000 MPa
⎜⎜
Module de déformabilité parallèle à la schistosité Es
⎜⎜
Deformability module parallel with Es
55000 MPa
Poids spécifique apparent γd
Apparent specific weight γd
27 KN/m3
à environ 3,7 % du diamètre d’excavation. Les points de mesure sont
solidaires du massif rocheux après
boulonnage. La figure 3 montre la
distribution des convergences maximales mesurées sur le tracé du tunnel côté français ; les convergences
mesurées sont indiquées en bleu
tandis que la ligne verte représente
la couverture au-dessus du tunnel ;
les diverses couleurs de fond correspondent aux différentes couches
lithologiques traversées.
Les convergences maximales ont
été mesurées le long de la base
orthogonale à la schistosité (base
2-4 – fig 4), tandis que les convergences minimales l’ont été sur la
base horizontale (base 4-1, fig 4).
Generally speaking, the rocky mass is
characterised by a marked cleavage
with a main west/south-west slope
with angles of between 25° and 70°
resulting from successive fold phases.
The result is that over great lengths,
the cleavage cuts through the axis of
the tunnel along relatively low angles
(10° to 30°). This factor favours the
occurrence of localised deformation
phenomena during excavations. The
average properties of the various
materials encountered, deduced from
laboratory tests, are summarised in
table 2 below.
Laboratory tests have revealed a
non-negligible rheological behaviour
of schists that regularly revealed itself
during the construction of the tunnel.
In fact, during the excavation, convergence speeds of 0.1 to 0.5 mm/day
were recorded up to the installation of
the final lining. An in-situ evaluation
of the deformation module resulted
in Es values of 5,800 MPa for round
cylinder tests and 14,700 MPa for flat
cylinder tests (Lunardi, 1979).
2.3 - Reactions of the rocky
block to excavation in terms
of convergence
On the French side, the convergences
measured ranged from just a few centimetres to a maximum of 45 cm, corresponding to approximately 3.7% of
the excavation diameter. The measurement points are integral with the rocky
block after bolting. Figure 3 shows
the distribution of maximum convergences measured along the route of
the tunnel on the French side. The
measured convergences are indicated
in blue while the green line represents
the cover over the tunnel. The various
background colours correspond to
the various lithological layers crossed
through.
Maximum convergences were measured along the length of the orthogonal base to the cleavage (base 2-4
– fig 4), while the minimum convergences were measured along the
horizontal base (base 4-1, fig 4).
Fig 3 - Convergences maximales du tunnel routier le long du versant français / Maximum road tunnel convergences along the French side.
398
TECHNIQUE/TECHNICAL
Fig 4 - Rapport entre la convergence minimale (base 4-1) et maximale (base 4-2) (PRO 2006 – Lombardi SA) / Relationship between the minimum convergence (base 4-1) and the maximum convergence (base 4-2) (PRO 2006 – Lombardi SA).
Le rapport entre les convergences
minimale (base 4-1) et maximale
(base 4-2) donne une indication sur
le degré d’anisotropie (fig 4).
Les longueurs de boulons d’ancrage par mètre de tunnel sont
régulièrement accrues en fonction
de l’augmentation de la couverture
rocheuse, pouvant atteindre 100
à 150 m par mètre de tunnel avec
une longueur moyenne des boulons
de 4,5 à 5 mètres. Après la mise en
place du revêtement définitif, dont
les caractéristiques sont résumées
au paragraphe 1, les convergences
ont presque toutes cessé. Cependant, des mesures de convergence
réalisées à différentes périodes
après la mise en place du revêtement, ont montré dans plusieurs
cas non pas un arrêt total mais une
tendance, bien que très faible en
valeur absolue, à la poursuite des
déformations même en présence
du revêtement. Cela démontre une
composante rhéologique non négligeable du terrain, surtout sous
fortes couvertures, confirmant ainsi
les résultats des essais de laboratoire.
2.4 - Principaux problèmes
rencontrés au cours du
creusement du tunnel
routier
Outre les convergences élevées,
les principales difficultés d’avancement ont été causées par des
éclatements au niveau des piédroits
dus au décollement des couches
de calcschistes. Ces problèmes
d’écaillage ont été essentiellement
traités par l’intensification, l’allongement et une meilleure ductilité
des boulons. Les zones dans lesquelles ces phénomènes ont atteint
un degré de gravité tel qu’il a fallu
recourir à la pose de cintres ont
toujours été de longueur limitée.
Au total, côté France, environ 200
mètres ont nécessité des cintres
mais, si l’on excepte la zone d’entrée du tunnel, les zones qui ont
nécessité la pose de cintres n’ont
jamais dépassé 30 mètres.
2.5 - Comportement de
l’ouvrage à ce jour
La tendance à la convergence
mentionnée plus haut s’est trouvée
confirmée dans plusieurs cas de
mesures de déformations effectuées sur le revêtement définitif au
cours des années qui ont suivi la
construction de l’ouvrage jusqu’à ce
jour. La résistance aux déformations
développée par le revêtement définitif s’est traduite par un accroissement des contraintes dans ce
revêtement qui, dans certains cas, a
conduit le gestionnaire du tunnel à
procéder à des interventions localisées de renforcement.
The relationship between minimum
convergences (base 4-1) and maximum convergences (base 4-2) provides an indication as to the level of
anisotropy (fig 4).
The lengths of the anchorage bolts per
metre of tunnel are regularly increased
in accordance with the increased depth
of the rocky cover which can attain 100
to 150 m per metre of tunnel, with an
average bolt length of 4.5 to 5 metres.
Following the installation of the final
lining, whose characteristics are summarised in paragraph 1, nearly all
convergences had ceased. However,
convergence measurements taken at
different times following the installation of the lining revealed that in several cases there was rather a tendency
than a total stoppage, although very
low in absolute values, of continued
deformation even in the presence of
the lining. This reveals a non-negligible rheological component in the
soil, especially when there is a considerable cover thickness. This confirms
the results of the laboratory tests.
2.4 - Main problems
encountered during the
boring of the road tunnel
Apart from the high level of convergences, the main work progress difficulties encountered were caused by
the spalling of the side walls due to the
delamination of layers of calcareous
schist. These spalling problems were
essentially treated by bolt intensification and lengthening as well as
a greater ductility. The areas where
these phenomena attained such a level
of seriousness that it was necessary
to install arches have always been
of a limited length. In all, on the
French side, approximately 200 metres
required arches but, if one excludes
the tunnel entry area, the areas requiring the installation of arches never
exceeded 30 metres.
2.5 - Behaviour of the works
until now
The tendency towards convergence
mentioned above has been confirmed
in several cases of deformation measurements being taken on the final
lining over the years following the
construction of the tunnel and through
until now. The resistance to deformation developed by the final lining is
translated by an increase in stresses
of this lining. In certain cases, this
has led the tunnel operator to carry out
localised reinforcement works.
3 - The safety gallery
3.1 - Description of
the project
The overall project includes the
construction of a safety gallery in
399
TECHNIQUE/TECHNICAL
Fig 5 - Synoptique du projet
de la galerie de sécurité et des
ouvrages annexes / Overview of
the project for the safety gallery
and ancillary works.
3 - La galerie de sécurité
3.1 - Description du projet
L’ensemble du projet comprend la
construction d’une galerie de sécurité parallèle au tunnel routier et à
une distance moyenne de 50 m de
celui-ci, d’une série de galeries de
liaison (by-pass) praticables par les
véhicules de secours, d’une série
d’abris reliés également à la galerie
de sécurité, de stations techniques
pour l’installation des systèmes
nécessaires au fonctionnement du
tunnel et d’une nouvelle centrale
de ventilation ainsi que l’extension
de la station existante. Le projet est
complété par un ensemble de locaux
neufs multifonctionnels situés aux
points prévus pour la gestion des
secours et l’exploitation du tunnel.
En détail, les caractéristiques principales des travaux à réaliser sont
les suivants :
• Galerie de sécurité L = 12 878 m
• Distance moyenne de la galerie
au tunnel routier existant : 50 m
• Pente moyenne : 0.54 % (montante dans le sens France - Italie)
• Nombre d’abris : 34 espacés en
moyenne de 368 m
• Nombre de stations techniques : 8 plus 2 extérieures espacées en
moyenne de 1 450 m
400
• Nombre de by-pass : 9 espacés
en moyenne de 1 300 m
La figure 5 donne un synoptique des
travaux prévus : sont indiquées les
positions des stations techniques
(en bleu), des by-pass (en gris) et
des abris (en vert) ; les avancements sont indiqués en rouge.
Les principales caractéristiques de
la galerie de sécurité côté France
sont les suivantes :
• Longueur exécutée en construction
traditionnelle : 654 m
• Rayon intérieur de la voûte
(sur 120°) : 4,00 m
• Rayon intérieur au niveau des
piédroits (sur 37°) : 6,90 m
• Longueur exécutée au tunnelier :
5 850 m
• Diamètre intérieur : 8,00 m +
0,20 m de tolérance
• Diamètre excavé : 9,46 m (9,56 m
avec surcoupe)
La section interne de la galerie a été
définie pour permettre le trafic des
véhicules de secours actuels.
Les travaux d’excavation ont été
exécutés à partir du portail côté
France, avec creusement à l’explosif en pleine section sur un premier
tronçon puis au TBM avec bouclier
simple jupe. Sur le tronçon réalisé
en traditionnel, la section du tunnel
parallel with the road tunnel and at
an average distance of 50 m from the
latter, a series of by-pass galleries that
can be used by emergency response
vehicles, a series of shelters that are
also connected to the safety gallery,
technical stations for the installation of
the systems necessary for the operation of the tunnel and a new ventilation
plant, as well as an extension to the
existing station. The project is completed by a set of new multi-functional
premises located at points provided
for the tunnel’s emergency management and operation. The main characteristics of the works to be carried out
are as follows:
• Safety gallery L = 12,878 m
• Average distance between the
gallery and the existing road tunnel:
50 metres
• Average slope: 0.54% (rising in the
France - Italy direction)
• Number of shelters: 34 spaced at
an average of 368 metres
• Number of technical stations:
8 plus 2 exterior stations spaced at
an average of 1,450 metres
• Number of by-passes: 9 spaced at
an average of 1,300 metres
Figure 5 provides an overview of the
works to be carried out: the positions
of the technical stations (in blue), the
by-passes (in grey) and the shelters
(in green) are indicated. Advance-
ments are indicated in red.
The main characteristics of the safety
gallery on the French side are as follows:
• Length using conventional
construction methods: 654 metres
• Interior radius of the arch (over
120°): 4.00 m
• Interior radius on the level of the
side walls (over 37°): 6.90 m
• Length excavated using a TBM:
5,850 metres
• Interior diameter: 8.00 m + 0.20 m
of tolerance
• Excavated diameter: 9.46 m (9.56 m
with overcut)
The interior section of the gallery has
been defined to permit the passage of
existing emergency response vehicles.
The excavation works were carried
out from the tunnel entrance on the
French side, with blast driving over
the full face for the first section and
then the use of a TBM with a single
skirt shield. Over the section excavated
using the conventional method, the
tunnel section is horseshoe shaped
with a non-reinforced shotcrete lining
having an average thickness of 10 to
15 cm. The geometry of this section
was defined having taken into consideration the positioning of the TBM
elements within the assembly chamber which is located between metric
TECHNIQUE/TECHNICAL
Fig 6 - Géométrie de la galerie de sécurité en traditionnel et avec TBM / F ig 6. Geometry of the safety gallery, using conventional and TBM methods.
est en fer à cheval avec revêtement
en béton projeté non armé d’une
épaisseur moyenne de 10 à 15cm.
La géométrie de cette section a été
définie en tenant compte de l’accès
pose de voussoirs BA préfabriqués
assemblés à l’arrière du tunnelier.
L’expérience acquise a également
permis de spécifier un certain
nombre d’adaptations et de modi-
des éléments du TBM à la chambre
de montage qui se situe entre les
PM 600 et 640. La partie réalisée au
tunnelier est revêtue de voussoirs
BA préfabriqués posés directement
à l’avancement derrière le tunnelier.
La figure 6 illustre ces caractéristiques géométriques pour les deux
sections.
fications du tunnelier - afin d’éviter
les risques de blocage et les surcharges sur le soutènement – qui
sont résumées ci-après (Simonnet
et al, 2011) :
• Poussée maximale 100000 kN
et couple maximal au blocage
21300 kN.m
• Différentiel de conicité du tunnelier de 30 mm
• Possibilité de boulonnage radial
au voisinage de la tête du tunnelier
• Possibilité de sur-excavation de
200 mm
• Possibilité d’injecter un matériau
de remplissage compressible
• Voussoirs avec armatures renforcées
3.2 - Choix de la méthode
d’excavation
L’analyse des données de perforation et des résultats des mesures
lors de l’excavation du tunnel routier a conduit les concepteurs à
proposer une excavation mécanisée
au TBM à bouclier simple jupe et
points 600 and 640. The excavation
carried out using the TBM is lined
with prefabricated reinforced concrete
segments laid directly behind the TBM
as it advances. Figure 6 illustrates the
geometrical characteristics for the two
sections.
3.2 - Choice of excavation
method
The analysis of the perforation data
and the results of measurements taken
during the excavation of the road tunnel led the designers to propose a
mechanised excavation system using a
single skirt shield TBM with the laying
of assembled prefabricated reinforced
concrete segments behind the TBM.
The acquired experience also made it
possible to specify a certain number
of adaptations and modifications of
the TBM to avoid risks of blocking
and overloading the supports. These
are summarised below (Simonnet et
al, 2011):
• Maximum pressure: 100,000 kN
and maximum blocking torque:
21,300 kN.m
• TBM conicity differential of 30 mm
• Possibility of radial bolting next to
the TBM head
• Possibility of 200 mm of over-excavation
• Possibility of injecting a compressible filler material
• Segments with reinforced frameworks
Fig 7 - Schémas de boulonnage
au front, conicité et surcoupe
du TBM (Simonnet et al, 2011) /
Diagrams showing bolting from
the front, conicity and overcutting
of the TBM (Simonnet et al, 2011)
401
TECHNIQUE/TECHNICAL
Fig. 8 - Illustration de l’écaillage
des calcschistes (à gauche) et
schématisation du phénomène
(à droite) / Illustration of the
spalling of the calcareous schist
(to the left) and the schematic
diagram of the phenomenon
(to the right).
Fig 9. Réactions du
massif en fonction
de l’orientation
des contraintes /
Reactions of the block
according to the direction of the stresses.
3.3 - Principaux problèmes
rencontrés durant
l’excavation
Pour ce qui concerne l’excavation
mécanisée objet de cet article, les
principaux problèmes rencontrés
peuvent être attribués à deux facteurs, confirmant ainsi ce qui avait
été constaté au cours du creusement du tunnel routier : l’écaillage
dans certaines parties du massif et
des convergences asymétriques et
différées dans le temps. Concernant l’écaillage, il entraînait un
éboulement du terrain derrière les
anneaux de revêtement, ce qui a
créé des problèmes pour les injections de remplissage. Un exemple
de ce phénomène est illustré par la
figure 8.
L’écaillage provient essentiellement
de la faible cohésion le long des
plans de schistosité associée à la
forte augmentation des contraintes
à la périphérie de l’excavation. Ce
phénomène s’est manifesté principalement au niveau du rein Ouest
où la schistosité était à peu près
tangente au profil de l’excavation ;
cela peut aussi être considéré
comme la cause principale des
convergences qui se sont produites
pour la plupart selon la direction rein
Ouest - radier Est. L’écaillage et les
convergences dissymétriques ont
été aussi les causes principales des
402
contraintes sur le revêtement qui se
sont traduites par des fissurations
diffuses sur toute la zone du rein
Ouest et dans la zone symétrique du
radier Est (Fig.9). Dans certains cas,
les convergences se sont manifestées de manière soudaine, mettant
en contact le rocher et le bouclier
dans la zone de mise en place des
voussoirs, malgré la conicité du
tunnelier et sa surcoupe et malgré
la technologie adoptée. Ce phénomène s’est manifesté dans les
zones à schistosité très accentuée,
correspondant probablement aux
secteurs marqués par la présence
de phyllades, dans les deux secteurs où le contour de l’excavation
est tangent à la schistosité. Derrière
le bouclier, on a constaté l’apparition de contraintes localisées sur
l’anneau de revêtement concentrées dans la zone du rein Ouest
qui, bien que peu marquées, ont
provoqué des fissurations le long de
la zone de chargement (Fig.10). Ces
fissures ont ensuite été classées en
fonction de facteurs qualitatifs et
3.3 - Main problems
excavation
Insofar as mechanised excavation is
concerned, being the object of this
article, the main problems encountered can be attributed to two factors that
also confirm what was noted during
the boring of the road tunnel, being the
spalling in certain areas of the block
and the asymmetrical convergences
that deferred over time. Concerning
the spalling, it resulted in a rock
slide behind the lining rings and this
created problems for the filler injections. An example of this phenomenon
is illustrated in figure 8.
The spalling essentially results from
the poor cohesion along the cleavages
combined with a considerable increase
in stresses around the excavation. This
phenomenon is mainly to be found on
the level of the west haunch where the
cleavages were more or less tangent
to the excavation profile. It can also
be considered as the main cause for
convergences that were generally produced in the west haunch – east raft
direction. The spalling and asymmetrical convergences were also the main
causes of the stresses on the linings
which translated as cracks spread over
the entire area of the west haunch and
in the symmetrical area of the east raft
(Fig. 9). In certain cases, the convergences appeared suddenly, placing
in contact the rock and the shield in
the area used to position segments.
This was despite the conicity of the
TBM and its overcutting and despite
the adopted technology. This phenomenon was to be found in areas with
particularly accentuated cleavages
that probably corresponded to sectors
marked by the presence of phyllites in
the two sectors where the excavation
contour is tangent to the cleavage.
Behind the shield, there is the appearance of stresses localised on a lining
ring. These are concentrated in the
area of the west haunch which, despite
being little marked, caused cracking
along the loading area (Fig.10). These
cracks were then ranked in accordance
TECHNIQUE/TECHNICAL
Caractérisation /
Characterisation
1
1
2
2
3
3
Densité /
Density
A : < 5 fissures / A : < 5 cracks
B : de 5 à 20 fissures / B : from 5 to 20 cracks
C : > 20 fissures / C : > 20 cracks
Micro fissures : peu visibles et non mesurables /
Micro-cracks: hardly visible and not possible to measure
Fissures visibles : max 5-10 mm /
Visible cracks: max. 5-10 mm
Fissures très apparentes : > 5-10 mm /
Highly visible cracks: > 5-10 mm
Fig 10 - Exemple de fissuration de voussoirs et classement sur la base du degré d’ouverture et de la densité
des fissures / Example cracking in segments and rating based on the degree of opening and the density of
the cracks.
Fig 11. Tableau de synthèse de l’état de fissuration des anneaux / Synthesis table showing the level of cracking of the rings.
quantitatifs afin de pouvoir disposer de termes de comparaison pour
suivre l’évolution du phénomène le
long de la galerie (Fig 11).
La méthode appliquée pour la classification des fissures a permis
des indications d’ordre statistique
sur l’état de fissuration de chaque
anneau qui ont été reportées dans
un tableau synoptique (fig 11).
Il faut considérer que les anneaux de
revêtement sont posés avec joints
alternés (décalage d’un demi-voussoir) et que la charge localisée sur
l’anneau se manifeste alternativement par l’ouverture du joint radial
with qualitative and quantitative factors in order to have terms of comparison to monitor changes in the phenomenon along the length of the gallery
(Fig 11).
The method applied for the classification of the cracks permitted statistical type indications concerning the
amount of cracking on each ring. This
information is given in an overview
table (fig 11).
It should not be forgotten that the
lining rings are laid with staggered
joints (offset by a half-segment) and
that the load localised on the ring is
alternatively developed by the opening
403
TECHNIQUE/TECHNICAL
ou par la formation de fissures.
Finalement, ce sont l’écaillage et
les convergences dissymétriques,
avec création de fissures sur une
partie de l’anneau de revêtement
ou ouverture des joints radiaux, qui
ont réellement conditionné l’avancement. Mais il faut souligner que
des fissurations supérieures à 1
mm n’ont été mesurées que sur 1%
des anneaux (et des fissures > 0.3
mm sur 5% des anneaux). Les solutions mises en œuvre pour contrôler
ces phénomènes sont rappelées
ci-après. Il faut souligner qu’en
termes généraux le front de taille
n’a jamais manifesté de problème
d’instabilité qui ne puisse être
géré avec les procédures normales
d’avancement ou en augmentant le
couple ou la poussée dans les cas
où des instabilités locales auraient
pu entraîner un blocage de la roue
de coupe du tunnelier.
3.4 - Solutions adoptées
pour la résolution des
problèmes en phase
d’excavation
Les mesures adoptées à l’avancement pour le contrôle des problèmes exposés au point précédent
peuvent être résumées ainsi :
1. Renforcement structurel des
voussoirs ; mise en œuvre de
trois types d’anneaux différents
par leur quantité d’armatures afin
d’augmenter leur résistance.
2. Adoption d’une surcoupe accrue
par rapport à celle définie de 10
cm (sur le rayon) afin de relâcher
ultérieurement la contrainte du
massif et permettre une convergence relativement meilleure.
3. Mise en œuvre d’un boulonnage
radial type Swellex MN24 de 4m
de longueur, réalisé au niveau
de la tête de coupe à travers les
ouvertures prévues à cet effet
dans le tunnelier, dirigé presque
perpendiculairement à la schis-
404
tosité et limité à la zone du rein
Ouest de l’excavation.
4. Amélioration des procédures de
mise en œuvre du remplissage du
vide annulaire ainsi qu’utilisation
d’un matériau de remplissage
différent permettant une meilleure redistribution des charges
autour de l’anneau de manière
à équilibrer le mieux possible
les tensions induites sur le soutènement, en exploitant ainsi au
mieux les réactions de la section
circulaire.
5. Avancement en continu à 3
postes/jour et 7 jours/semaine
au lieu de 2 postes / 5 jours, sur
une longueur d’environ 1 000 m
correspondant à la zone la plus
critique.
En termes d’efficacité de la méthode
adoptée pour la réduction de la fissuration des anneaux de revêtement, l’analyse des résultats a montré que la surcoupe et le centrage
des charges extérieures grâce à la
mise en œuvre d’un coulis spécial de
remplissage du vide annulaire entre
l’anneau de voussoirs et le terrain
encaissant - le plus près possible
de la tête de coupe du TBM - associés à un renforcement des armatures des voussoirs, s’avéraient les
solutions les mieux adaptées. En
d’autres termes, l’effet bénéfique
de relaxation dû à l’excavation et
à la convergence qui en résulte,
devait être contrôlé en réduisant au
maximum la déformation du massif
encaissant immédiatement après le
passage du tunnelier.
3.5 - Contrôle du
comportement du massif
encaissant et du système de
soutènement
Les réponses du terrain à l’excavation ont été contrôlées au moyen
d’un système de surveillance mis en
œuvre sur les voussoirs de l’anneau
of the radial joint or the formation of
cracks. Finally, it was the spalling and
asymmetrical convergences, with the
creation of cracks over a part of the
lining ring or the opening of radial
joints, which in fact controlled the
progress of the works. It should be
emphasised that cracks greater than 1
mm were only measured on 1% of the
rings (and cracks > 0.3 mm on 5% of
the rings. The solutions developed to
control these phenomena are reviewed
below. It should be underlined that in
general terms, the tunnel face never
revealed any instability problems that
could not be controlled using conventional work progress procedures, or by
increasing the torque or the thrust in
cases where local instabilities might
have led to a blockage in the TBM cutting wheel.
3.4 - Solutions adopted
to resolve problems
excavation phase
The measures adopted as work progressed to control the problems developed in the previous point can be
summarised as follows:
1. Structural reinforcements of the
segments: installation of three types
of rings that differ according to the
quantities of reinforcement used to
increase their strength.
2. Adoption of an overcutting greater
than the defined 10 cm overcut (on
the radius) in order to subsequently
reduce the stress of the block and
permit a relatively better convergence.
3. Installation of 4 m long Swellex
MN24 radial type bolting on the
level of the cutting head through
openings provided for this specific
purpose in the TBM, positioned
almost perpendicular to the cleavage and limited to the area of the
west excavation haunch.
4. Improvement of procedures for the
filling of the annular space as well
as the use of a different filler material permitting a better redistribution
of loads around the ring in order to
attain the best possible balance of
induced tensions on the support
and, in this way, taking the best
advantage of the circular section
reactions.
5. Continuous progress based on three
shifts a day and seven days a week
instead of two shifts / five days, over
a distance of approximately 1,000
m and corresponding to the most
critical area.
In terms of the efficiency of the method
adopted to reduce the cracking of
the lining rings, the analysis of the
results revealed that overcutting and
the centring of external loads thanks
to the introduction of a special grout
used to fill the annular space between
the segment rings and the surrounding rock – as close as possible to the
TBM cutting head – associated with a
reinforcement of the segment frames,
appeared to be the best adapted solutions. In other words, the beneficial
effect of the relaxation caused by the
excavation and the resulting convergence needs to be checked while also
reducing the deformation of the excavated soil overhanging rock as much
as possible immediately after the passage of the TBM.
3.5 - Checking the behaviour
of the overhanging rock and
the support system
The responses of the soil to the excavation were checked using a monitoring system installed on segments
of the lining ring. In particular, the following were installed:
• 44 instrumented rings with six pairs
of strain gauges fixed to the reinforcements (fig.12). Each instrumented
ring becomes a measurement station;
• 124 convergence measurement
monitors placed on the lining rings
(fig.12)
TECHNIQUE/TECHNICAL
Fig 12 - Position des jauges de contrainte à l’intérieur d’un anneau et bases de mesure de convergence / Position of strain gauges inside a ring and convergence measurement bases.
de revêtement. En particulier ont été
installés :
• 44 anneaux instrumentés avec 6
couples de jauges de contrainte
fixées sur les armatures (fig.12).
Chaque anneau instrumenté
constitue une station de mesure ;
• 124 témoins de mesures de
convergence placés sur les
anneaux de revêtement (fig.12)
• 21 points de mesure de convergence automatique (système
RCMS = Ring Convergence Measurement System) (fig.13).
Les jauges de contrainte installées
sur le revêtement ont montré que les
anneaux sont sollicités tant en compression qu’en traction, démontrant
ainsi les dissymétries de charges
dues à l’anisotropie de la réponse
du terrain. La compression maximale mesurée est de l’ordre de 13,8
MPa pour une moyenne d’environ
6 MPa. Les niveaux maximaux de
traction mesurés sont comparables.
L’examen des résultats montre clairement les tendances de déformation telles qu’illustrées figure 14.
Grâce à ces dispositifs d’instrumentation, il a été possible de suivre de
façon systématique le niveau de
charge sur le revêtement, son évolution dans le temps et par conséquent
son niveau de stabilisation ainsi que
la déformée de l’anneau tant en
divergence qu’en convergence.
3.6 - Comparaison entre
l’excavation traditionnelle et
l’excavation mécanisée
Au plan géologique, la principale
évidence qui est apparue durant
l’excavation au TBM de la galerie de
sécurité est l’absence d’anhydrites
• 21 automatic convergence measurement points (RCMS system =
Ring Convergence Measurement
System) (fig.13).
Thanks to these instrumentation systems, it was possible to systematically
monitor the load level of the lining, the
way it changes over time and, consequently, its level of stabilisation as well
as the deformation of the ring, both in
terms of divergence and convergence.
The strain gauges installed on the
lining revealed that the rings take
compression and traction loadings.
This demonstrates the dissymmetries
of loads resulting from the anisotropy
of the soil response. The maximum
measured compression is around
13.8 MPa with an average of around
6 MPa. The maximum measured traction levels are comparable. An exami-
Fig 13 - Mesure automatique de convergence avec le système RCMS / Automatic convergence measurement using the RCMS system
nation of the results clearly reveals the
tendencies towards deformation as
illustrated in figure 14. v
3.6 - Comparison between
conventional excavation
techniques and mechanised
excavation
In geological terms, the main evidence that appeared during the TBM
excavation of the safety gallery was
the absence of anhydrites along the
contact length between the black shale
and the calcareous schist, whereas the
road tunnel, as can clearly be seen
in figure 15 below, had encountered
anhydrites over a length of approximately 230 metres. Although the road
tunnel and the safety gallery are only
50 metres distance from one another
and despite the significant thickness
of the anhydrites encountered by the
Fig 14 - Déformée typique de l’anneau / Typical deformation of the ring.
405
TECHNIQUE/TECHNICAL
Fig 15 - Coupe géologique du tunnel routier (gauche) et de la galerie de sécurité (droite) / G
eological section of the road tunnel (left) and the safety gallery (right).
le long du contact entre les schistes
noirs et les calcschistes, alors que
le tunnel routier avait rencontré les
anhydrites sur une longueur d’environ 230 mètres, comme le montre
bien la figure 15 ci-après. Bien que
le tunnel routier et la galerie de
sécurité soient distants de seulement 50 mètres et malgré l’épaisseur significative des anhydrites
rencontrées par le tunnel routier, la
structure géologique le long de cette
galerie de sécurité s’avère ainsi très
différente. Cela démontre que, dans
un tel contexte géologique très complexe, l’extrapolation et la projection
de données s’avère très délicate,
même à faible distance, et le fait
de disposer de telles données dans
un voisinage immédiat n’offre pas
nécessairement une bonne fiabilité
quant aux données géologiques.
En ce qui concerne les aspects
géomécaniques et le comportement du terrain, les phénomènes
observés ont été identiques pour les
deux tunnels, indépendamment de
la méthode d’excavation. En effet,
dans les deux cas, ont été rencontrés des phénomènes d’écaillage
et la présence de convergences
importantes. A noter qu’à plusieurs
reprises, l’excavation du tunnel routier a été soumise à des déformations importantes dues au détache-
406
ment de blocs de roche, alors que
cela n’a jamais été signalé lors de
l’excavation au TBM de la galerie de
sécurité.
Concernant les rendements (longueur excavée par jour) en méthode
d’excavation mécanisée, la production moyenne globale a été
de l’ordre de 11 mètres/jour : en
régime normal, le rendement global
moyen a été compris entre 12,50 et
13,50 mètres/jour selon la période.
Si l’on considère comme significatifs les rendements obtenus lors de
l’excavation du tunnel routier côté
Italie (env. 5 m/jour avancement
global moyen) et côté France (env.
6m/jour) on peut alors noter que les
rendements obtenus ici avec le TBM
sont plus de deux fois supérieurs
à ceux réalisés en traditionnel. Les
avancements réalisés dans les
deux tunnels sont montrés Fig.16
ci-après.
En ce qui concerne le comportement du terrain lors de l’excavation,
la comparaison entre les convergences maximales mesurées en
cours d’excavation de la galerie de
sécurité et les pressions moyennes
mesurées sur les anneaux instrumentés montre, de manière générale, une certaine correspondance
(Fig.17). A noter que les valeurs
ci-dessus ne s’entendent que hors
road tunnel, the geological structure
of this safety gallery reveals itself to
be very different. This shows that in
a very complex geological context,
data extrapolation and projection is
complicated, even at a reduced distance, and the fact of having such
data in the immediate vicinity does
not necessarily provide a high level of
reliability insofar as geological data is
concerned.
Insofar as the geomechanical aspects
and the behaviour of the soil are
concerned, the observed phenomena
were identical for the two tunnels, no
matter what the excavation method
used. In fact, in both cases, spalling
phenomena and the presence of considerable convergences were encountered. It should be noted that on several
occasions, the excavation of the road
tunnel was subject to considerable
deformations due to the breaking away
of rock blocks while this never occurred during the TBM excavation of the
safety gallery.
Concerning the yield (length excavated
per day) using mechanical excavation,
the average global production was,
depending on the period, around 11
metres/day: in normal activity, the average global yield was, depending on
the period, between 12.50 and 13.50
metres/day. If the yields obtained
during the excavation of the road tun-
nel on the Italian side (around 5 m/
day average global progress) and on
the French side (around 6 m/day) are
considered to be significant, it should
be noted that the yields obtained here
with the TBM are twice as great as
those obtained using the conventional
method. The progress achieved for the
two tunnels is shown in Fig. 16 below.
Concerning the behaviour of the soil
during the excavation, the comparison
between the maximum convergences
measured during the excavation of the
safety gallery and the average pressures measured on the instrumented
rings show, generally speaking, a
certain similarity (Fig.17). It should be
noted that the values given above are
taken to exclude rheological effects,
given that the average pressures on the
rings cannot be considered as stabilised. It is also worth noting that pressure measurements can be influenced
by the method used for laying the
annular space infill grout and that this
contributes to the redistribution of
stresses and a reduced asymmetry.
Concerning the rheological responses and, in particular, the reactions
delayed over time of the calcareous
schist subjected to very high forces,
it can be said that this is one of the
characteristics to be taken into consideration for evaluating the effects of
TECHNIQUE/TECHNICAL
Fig 16 - Avancements réalisés lors de l’excavation de la galerie de sécurité (gauche) et du tunnel routier (droite) / Progress achieved during the excavation of the safety gallery (left) and the road tunnel (right).
effets rhéologiques, étant donné
que les pressions moyennes sur les
anneaux ne peuvent pas être considérées comme stabilisées. Il faut
aussi remarquer que les mesures de
pression peuvent être influencées
par le mode de mise en œuvre du
coulis de remplissage du vide annulaire, qui contribue à la redistribution des contraintes et à la réduction
de l’asymétrie.
En ce qui concerne les réponses
rhéologiques et notamment les
réactions différées dans le temps
des calcschistes soumis à des
efforts très élevés, on peut dire qu’il
s’agit là d’une des caractéristiques
à prendre en compte pour l’évaluation des effets de la réaction du
terrain excavé. Déjà lors de l’excavation du tunnel routier (Lunardi,
1979) avaient été mis en évidence
des phénomènes non négligeables
de convergence différée dans le
temps dus à la composante rhéologique (liée à la nature schisteuse du
terrain) des calcschistes soumis à
de fortes contraintes dues à un état
de contraintes initiales élevées. En
ce qui concerne les données relatives à la composante rhéologique
le long de la galerie de sécurité,
celles-ci peuvent être déduites des
mesures des capteurs installés sur
Convergences dans le tunnel routier / Pressions sur le revêtement de la galerie de sécurité /
Convergences in the road tunnel / Pressures on the safety gallery lining
Fig 17 - Comparison between the pressures measured on the instrumented rings in the safety gallery and the convergences
observed during the excavation of the road tunnel / Comparaison entre les pressions mesurées sur les anneaux instrumentés
de la galerie de sécurité et les convergences observées lors de l’excavation du tunnel routier
les anneaux instrumentés. Une analyse des données disponibles est
actuellement en cours ; elle permettra d’obtenir une référence intéressante sur la réaction différée des
calcschistes soumis à une excavation mécanisée. En fait, il s’agit là
d’un sujet important qui est d’évaluer l’effet de la vitesse d’excavation
et de pose du revêtement avec un
TBM comparée à l’excavation traditionnelle telle qu’utilisée pour le
tunnel routier.
the reaction of the excavated soil.
During the excavation of the road
tunnel (Lunardi, 1979) there had been
considerable convergence phenomena
delayed over time due to the rheological component (linked to the schistous
nature of the soil) of the calcareous
schist subjected to considerable
stresses resulting from an initially
high level of stresses. Concerning the
data relative to the rheological component along the safety gallery, these can
be deduced from the measurements
provided by the sensors installed on
the instrumented rings. An analysis
of available data is currently underway
and will provide an interesting reference concerning the delayed reaction
of the calcareous schist subjected to
mechanised excavation. This is in fact
an important subject and concerns an
evaluation of the effect of the excavation speed and the installation of the
lining using a TBM, as compared with
conventional excavation methods such
as that used for the road tunnel.
407
TECHNIQUE/TECHNICAL
4 - Conclusions
Le retour d’expérience issu de l’excavation mécanisée du premier
tronçon de la galerie de sécurité du
Fréjus permet de tirer les conclusions suivantes :
• Faisabilité d’une excavation mécanisée dans un massif rocheux fortement anisotrope et comportant
des variations importantes de
lithologie et de texture telles que
rencontrées dans les calcschistes
(appelés également schistes lustrés dans la littérature française).
• Difficultés réelles d’extrapolation
et de prédiction des données
purement géologiques à partir de
résultats de travaux voisins dans
un tel contexte très complexe.
• Possibilité d’atteindre, en l’absence
de conditions critiques, un régime
d’avancement élevé, supérieur à
350 mètres/mois.
• Dans un contexte géologique et
géomécanique tel que celui de la
galerie de sécurité du Fréjus, en
présence d’un massif schisteux
ayant tendance à converger sous
couverture importante, on enregistre une déformation qui atteint
la valeur de l’espace annulaire
entre le profil excavé et le revêtement dès le passage du tunnelier,
avec toutes les conséquences que
ce phénomène peut entraîner en
termes de contraintes sur le revêtement. t
4 - Conclusions
The information feedback provided
by the mechanised excavation of the
first section of the Fréjus safety gallery
allows the following conclusions to be
drawn:
• Feasibility of mechanised excavation
in a highly anisotropic rocky block
with considerable lithological and
textural variations, such as those
encountered in calcareous schists
(also known as calc-schists).
• Considerable difficulties in extrapolating and predicting purely geological data from the results of
neighbouring works in this very
complex type of context.
• In the absence of critical conditions,
possibility of obtaining a high rate
of progress of over 350 metres/
month.
• In a geological and geomechanical
context such as that of the Fréjus
safety gallery, in the presence of a
schistous rock tending to converge
below a considerable amount of
cover, we record a deformation
that attains the value of the annular space between the excavated
profile and the lining as soon as
the TBM carries out its excavation,
with all the consequences that this
phenomenon might have in terms of
stresses on the lining. t
Bibliographie / Bibliography
• Lunardi, P. 1979. Application de la mécanique des roches aux tunnels autoroutiers ; Exemple des tunnels du Frejus (côté Italie) et du Gran Sasso.
Revue Francaise de Géotechnique, 12, 5-43.
• Panet, M. 1996. Two case histories of tunnels through squeezing rocks, Rock Mechanics and Rock Engineering 29, 3, 155-164.
• Simonnet, D., Miche, N., Mathieu, E., De Lorenzi, D., Chille, F., Schivre, M., Thone, M. 2011 . Safety Gallery of the Frejus Highway Tunnel : retro.analysis
of the road tunnel, built with conventional method, in order to choose a mechanized method in a high deformable environment, AFTES International Congress,
Lyon 2011 Sulem, J., Panet, M., Guenot, A. 1987. Closure Analysis in Depp tunnels, Int. J. Rock Mech. 24, 145-154.
408
Tunnel SNCF de la Gare
Saint Roch à Montpellier
Tunnel de l’Etoile
à Strasbourg
ChantierS/worksites
Suivi de convergence
Mesures dans le tunnel routier du Fréjus
pendant l’excavation de la galerie de sécurité
Monitoring of convergence
Measurements in the Frejus road tunnel
during excavation of the safety gallery
Fabrice COL
Gascogne Génie Civil
Le tunnel routier du Fréjus, qui relie la France (Modane) et l’Italie
(Bardonecchia), monotube long de 13 km inauguré en 1980, a
été creusé dans les Schistes Lustrés de la zone Piémontaise.
Pendant les travaux, cette formation géologique fortement
litée avait montré des convergences de plusieurs dizaines de
centimètres dans certains secteurs. Aussi, en vue du creusement de la galerie de sécurité à 50 mètres du tunnel, celui-ci
a été équipé d’un système de surveillance automatique afin de
détecter d’éventuelles convergences sans avoir à intervenir
dans l’espace trafic. La galerie elle-même étant creusée au
tunnelier avec revêtement préfabriqué dans un terrain potentiellement très convergent, il a été nécessaire de mesurer la
déformation du terrain autour de la machine et la convergence
du revêtement le long du train suiveur dès la pose des anneaux
de revêtement. Cet article présente les différentes techniques
qui ont permis de réaliser ces mesures.
The 13km-long Frejus road tunnel, at the French-Italian border
linking Modane to Bardonecchia, was inaugurated in 1980. This
single tube was excavated through the schisteous formation
of the «Piémontaise» zone characterized by a strongly layered
schistosity almost parallel to the tunnel axis. During the excavation, the rock mass showed a highly deformable behavior which
recorded convergences ranging between 15 and 60cm in diameter
in some areas. In view of the excavation of a safety tunnel at a
distance of 50 meters from the road tunnel, in order to detect
convergences without traffic disturbances, an automatic monitoring system was used to survey the tunnel. While the safety
tunnel was being excavated by a single shield hard-rock TBM
and lined with precast concrete rings through a rock mass with
high potential convergences, it was important to measure the
convergence of the rock mass in order to know the implications
for the shield and the rings as quickly as possible. This article
summarizes the methods of monitoring used on the safety tunnel
and the highway tunnel.
1 - Les contraintes
imposées par le projet
Le cahier des charges relatif au
lot 1 (France) avait d’emblée prévu
au droit de chaque rameau (tous
les 370 m environ) la mise en place
d’une section de convergence, de
trois extensomètres en forage et de
six jauges de déformation (cordes
vibrantes) ainsi que des vérins
plats. Les mesures de convergence
1 - The constraints
imposed by the project
Figure 1 - Vue générale : tunnel routier - galerie de sécurité rameau / General view: road tunnel - safety gallery transverse gallery.
The contract documents for the section
1 (France) had specified at each transverse gallery (approximately every
370 m) the installation of a convergence section, three extensometers in
boreholes and six deformation gauges
(vibrating strings) as well as flat jacks.
Convergence measures had to be
carried out from the beginning of
411
ChantierS/worksites
devaient être effectuées du début du
creusement du rameau (partie abri
+ partie sas) jusqu’à la réalisation
du premier plot de béton coffré à
l’intersection du tunnel routier et du
sas. La fréquence de mesure devait
être modulable (de 6 h en fonctionnement normal à 2 h en fonctionnement plus critique).
Pendant tous les travaux du tunnelier et de l’excavation en traditionnel des rameaux, la circulation du
tunnel routier a été permanente.
Seules deux plages de travail
hebdomadaires étaient autorisées
(nuits du vendredi au samedi et du
samedi au dimanche), d’autres nuits
pouvant être accordées moyennant
dérogations. En 2013, il y a eu un
total de 119 nuits d’alternats pour
327 chantiers auxquelles il convient
d’ajouter 7 nuits de coupure totale.
Les mesures devaient être traitées
en temps réel et les résultats mis
en ligne pour permettre un accès à
distance immédiat aux personnes
autorisées.
2 - Choix de la méthode
demesure et système
mis en place
Compte tenu des points précédents,
des mesures de convergence classiques en mode manuel n’étaient
pas envisageables. Le recours à un
système de mesure automatique
avec transmission des données en
temps réel s’est donc naturellement
imposé.
Le planning marché relatif à l’avancement des travaux de rameaux
prévoyait l’ouverture de 18 rameaux
sur le lot 1 (France). Il a été postulé que jusqu’à quatre rameaux
pourraient être suivis en parallèle
d’où la nécessité de mettre en
œuvre quatre systèmes de mesure
de convergence temps réel. Ces
systèmes ont été transférés d’un
rameau à l’autre, suivant l’avancement de leur réalisation.
Chaque zone de suivi comprenait
deux prismes de référence et quatre
prismes de suivi sur la section de
convergence. Ces prismes de référence se sont avérés importants (on
pouvait en douter initialement) car
ils ont permis de déterminer à coup
sûr le côté du tunnel d’où venaient
les mouvements.
La rétro analyse de la cinématique
de déplacement des sys-tème de
mesure de convergence en temps
réel montre qu’un cinquième appareil aurait parfois permis de maintenir plus longtemps en place certains
systèmes de mesure de convergence en temps réel sensibles (sans
que cela ait la moindre incidence
par ailleurs).
excavating transverse galleries (shelter
part + airlock part) until the completion
of the first concrete block at the tunnel /
airlock intersection. The measurement
frequency had to be flexible (from 6
hours under normal operation to 2
hours under more critical operation).
During the whole of tunneling and
gallery excavation work, the traffic in
the road tunnel was kept operational
full time. Only two working time slots
were allowed weekly (nights from
Friday to Saturday and Saturday
to Sunday) but other nights being
possibly granted subject to special
derogations. In 2013, there were a total
of 119 nights for 327 shifts to which
7 nights with total outage should be
added.
Measures had to be processed in real
time and the results dispatched online
to allow immediate remote access to
authorized persons.
2 - Choice of measurement
method and system set up
Considering the above points, conventional convergence measurements in a
manual mode were not possible. Then
the use of an automatic measuring system
with data transmission in real time
became compulsory.
The contract schedule related to the
progress of work on the galleries
specified the opening of 18 galleries
within the lot1 (France). It has been
claimed that up to four galleries could
be surveyed simultaneously hence
the need to implement four real time
convergence measurement systems.
These systems were transferred from
one gallery to another, depending on
the progress of work.
Each survey area consisted of two
reference prisms and four measurement prisms tracking the convergence
section. These reference prisms proved to be important (this was initially
questionable) because they allowed to
determine without fail the tunnel side
where the movements were coming
from.
The back analysis of the kinematics
of displacement of the real time
convergence measurement system
shows that a fifth device would have
sometimes allowed to maintain a
longer time in place some sensitive
real time convergence measurement
systems (without this having any effect
otherwise).
N°1 & n°4 : prismes en
piédroit / prisms on sidewall
N°2 & N°3 : prismes sous
dalle / prisms under slab
Figure 2 - Equipement type d’une zone pour suivi de convergence / Typical equipment of a convergence measuring zone.
412
Ref 1 & Ref 2 : prismes de
contrôle à hauteur d’homme /
test prisms at breast height
CHANTIERS/WORKSITES
GAF = Gaine Air Frais / Fresh Air Duct
Figure 3 - Schéma de communication et d’alimentation électrique / S
cheme of communication and power supply.
Le même dispositif a été reproduit
sur la majorité des rameaux mais
sur certains il a fallu inverser car
des « totems » ou autres panneaux
non démontables constituaient un
obstacle aux visées depuis le tachéo-
mètre.
Sur ce type de dispositif, le problème
n’est pas la mesure en elle-même
mais le réseau de communication
permettant de rapatrier les données.
Habituellement on a le choix entre
3G, Wifi, Bluetooth, câble cuivre ou
fibre optique. En tunnel on est limité
aux deux dernières solutions...
La transmission de données a
constitué sinon un challenge, du
moins le point critique de ce projet.
Il a fallu déployer un système de
communication reliant les bureaux
de Gascogne Génie Civil sur la
plateforme principale à la limite
lot 1 / lot 2 vers le pm 6 500 soit un
total d’environ 7 km de ligne. Pour le
lot1 (partie française), une solution
de communication longue portée
sur câble en cuivre, a été mise en
œuvre par la société Spie énergie.
La ligne a été déployée dans des
fourreaux pré-existants sous la
plateforme, des bureaux à l’entrée
de la gaine d’air frais, puis dans le
chemin de câble situé côté gauche
dans la gaine d’air frais (GAF). Des
boîtiers de dérivation ont été installés tous les 200 m permettant
de venir connecter des dérivations
(passant par les carneaux les plus
appropriés) en provenance du tunnel
routier.
Le passage du câble dans la GAF
a permis des interventions plus
aisées (en journée), les interférences personnel / trafic routier
étant nulles. Dans cette configuration (en souterrain, 7 km de ligne
de communication, 4 tachéomètres
TM30) ce système de mesure de
convergence en temps réel est une
première mondiale... A fortiori si l’on
y inclut celui réalisé par Gascogne
Génie Civil / Geoworks sur la partie
Italienne du tunnel : on passe à
14 km de ligne de communication
et 9 tachéomètres TM30 !
3 - Mise en œuvre
du matériel topographique
et du logiciel de pilotage
Pour l’anecdote, Gascogne Génie
Civil a utilisé, pour ses déplacements dans la gaine d’air frais, très
ponctuellement un mini quad et en
The same device has been reproduced
on the majority of transverse galleries
but some had to be inverted because
« totems » or other non-removable
panels were an obstacle for the
tacheometer surveying.
On this type of device, the problem
is not the measure itself but the
communication network allowing to
retrieve data. Usually there is a choice
between 3G, Wifi, Bluetooth, copper
cable or optical fiber, but in tunnels
the choice is restricted to the last two
solutions...
The data transmission has not been a
real challenge but, at least, the critical
point of this project. It was necessary
to install a communication system
between the Gascogne Génie Civil
offices on the main platform and the
lot 1 / lot 2 limit at PM 6 500, which
means a total of about 7 km line. For
lot1 (French part), a solution of longrange communication through a copper cable was implemented by Spie
energy. The line was deployed in existing ducts under the platform, from the
offices to the fresh air duct and then
into the cable channel located on the
left side in the fresh air duct (FAD).
Junction boxes were installed every
200 m to allow connections from the
road tunnel.
The cable through the FAD has allowed
easier interventions (during the day),
the personal / traffic interference being
nil. In this configuration (underground
work, 7 km communication line, 4
TM30 tacheometers) this real time
convergence measurement system
is a world premiere! Even more if
one includes the system achieved by
Gascogne Génie Civil / Geoworks on
the Italian part of the tunnel, making
it a total of 14km communication line
and 9 TM30 tacheometer stations!
3 - Implementation of
topographic equipment and
control software
For the anecdote, Gascogne Génie
Civil used for travelling in the fresh
air duct, very occasionally a mini quad
and, generally, electric bikes, one
of them being provided with a small
trailer that can contain all the wiring
and transfer boxes. In the road tunnel,
usual light vehicles were used.
Four Leica TM30 tacheometers were
installed; their selection was based
on their accuracy and their potential
ability to withstand attacks from the
tunnel atmosphere (dust, nano particles from the exhaust gas, humidity,
413
ChantierS/worksites
Lettres du Code
Code letters
IP
Premier chiffre caractéristique
First characteristic figure
0
1
2
3
4
5
6
Contre la pénétration de corps solides étrangers (non protégés)
Against penetration of solid foreign bodies
- de diamètre ≥ 50 mm / diameter ≥ 50 mm
- de diamètre ≥ 12,5 mm / diameter ≥ 12,5 mm
- protégé contre la poussière / dust-protected
- étanche à la poussière / dust-proof
Deuxième chiffre caractéristique
second characteristic figure
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Contre la pénétration de l’eau avec effets nuisibles (non protégés)
Against penetration of water
- gouttes d’eau verticales / vertical drops
- gouttes d’eau (15° d’inclinaison) / inclined drops
- pluie / rain
- projection d’eau / water splashing
- projection de la lance / nozzle
- projection puissante à la lance / heavy nozzle
- immersion temporaire / tempory immersion
- immertion prolongée / ling-time immersion
Figure 4 - Système de codage /Codage system.
règle générale des vélos à assistance électrique, l’un d’eux étant
muni d’une petite remorque pouvant
contenir tous les câblages et boitiers
à transférer. Dans le tunnel routier
de simples véhicules légers ont été
utilisés.
Quatre tachéomètres Leica TM30
ont été mis en place et choisis en
fonction de leur précision et de leur
capacité potentielle à résister aux
agressions de l’atmosphère du tunnel (poussière, nano particules des
gaz d’échappement, humidité, projection de sel en saison hivernale).
Force est de constater que malgré
leur norme IP54, les TM30 ont
été contaminés à même le cœur :
les particules très fines des gaz
d’échappement s’y sont insinuées
avec pour conséquences des nettoyages longs et coûteux effectués
par les techniciens Leica. Il faudrait
des appareils qualifiés IP64 qui
n’existent pas à notre connaissance.
(Voir Fig. 4).
On a retenu les prismes Leica
GMP104 pour équiper les zones de
suivi car la distance de mesure au
tachéomètre est faible, l’encom-
414
brement est faible avec un risque
de heurt faible et une robustesse
évidente.
Pour piloter à distance les tachéomètres, pour rapatrier les données
et les traiter, nous avons utilisé le
logiciel Geomos de Leica. Celui-ci
permet de connecter des capteurs
topographiques mais peut aussi
supporter des capteurs de température, pression, des inclinomètres...
Il permet aussi d’intégrer des fonctions d’alarme. Il a cependant un
travers : en cas de coupure internet
les mesures ne sont pas lancées.
salt spray in winter). It is clear that
despite their IP54 standard, TM30
were contaminated in their core: very
fine particles from exhaust gases
penetrated inside the tacheometers
with the consequences of long and
costly cleanups performed by Leica
technicians. IP64 qualified devices
should be used but, to our knowledge,
they are not available. (See Fig. 4).
Figure 5 - Tachéomètre TM30 sur
sa console / TM30 total station
on its console.
Figure 6 - Prismes sur une demisection / Prisms on a half section.
GMP104 Leica prisms were selected
to equip tracking areas since the
tacheometer measuring distance is
small, its size is small with a low risk of
collision and an obvious strength. For
remote control of tacheometers and to
repatriate and process data, we used
the Leica GeoMoS software. It allows
to connect topographical sensors but
it can also withstand temperature or
pressure sensors, inclinometers, etc.
It also allows the integration of alarm
functions. However it has a drawback:
in case of internet disconnection, measures are not initiated.
4 - Factors responsible
for deteriorating the quality
of the measurements
One would have thought that working
in the tunnel is an advantage and preserves equipment from poor climatic
conditions. There was not the case.
Fouling has been an ongoing problem
remediated by regular cleaning (every
2-4 weeks) to maintain satisfactory
measuring conditions.
Other phenomena may degrade the
quality of measurements such as the
depressions caused by heavy truck
passing by. Indeed, the measurement
cycle is programmed at a fixed time
and a truck may go through at the
time of measurement and create disturbances without we can have this
information. One can also add hazards
such as a strap detached from a truck
hitting and twisting a prism holder, the
biannual washing of the tunnel walls,
Figure 7 - Prisme / Prism.
CHANTIERS/WORKSITES
4 - Facteurs de
détérioration de la qualité
des mesures
On aurait pu penser que travailler
en tunnel serait un avantage et préserverait le matériel des mauvaises
conditions climatiques. Il n’en n’a
rien été. L’encrassement a été un
problème permanent pallié par des
nettoyages réguliers (toutes les 2
à 4 semaines) pour conserver des
conditions de pointé correctes.
D’autres phénomènes sont susceptibles de détériorer la qualité des
mesures comme par exemple les
dépressions causées par les passages de poids lourds. En effet, le
cycle de mesure étant programmé
à heure fixe, un poids lourd peut
très bien passer au moment de la
mesure et créer des perturbations
sans que l’on puisse avoir cette
information. On peut aussi ajouter
des aléas tels que sangle détachée
de camion venant frapper et tordre
un support de prisme, les lavages
biannuels des parois du tunnel à
surveiller de près, les coupures
d’alimentation électrique malgré
les onduleurs et enfin les coupures
internet...
Figure 8 - Un TM30 normal et le même
après séjour de 3 mois dans tunnel routier /
A normal TM30 and the same after
3 months stay in the road tunnel.
les courbes de convergence ont eu
une très faible amplitude de variation comprise entre 0 et 1.5 à 2mm.
A partir de là, tout dépassement
de cette amplitude pouvait devenir
significatif.
Rameau n°
Gallery N°
Convergence max
Max convergence
segment
Convergence max
Rameau n°
?????
Convergence max
Max convergence
segment
Convergence max
Max convergence
segment
1
1-4
2 mm
10
1-3
1.2 mm
2
1-4
1.4 mm
11
1-4
1.2 mm
3
1-4
1.0 mm
12
2-3
1.8 mm
4
1-4
2 mm
13
1-4
4.3 mm
5
1-4
0.9 mm
14
1-4
7.5 mm
6
1-3
1.9 mm
15
1-4
7.0 mm
7
2-3
2.2 mm
16
1-3
0.9 mm
8
1-4
0.6 mm
17
1-3
0.5 mm
9
1-4
1.1 mm
Convergence ≤ 1.5 mm
1.5 < Convergence < 3.5 mm
Convergence > 3.5 mm
5 - Résultats
La précision sur la longueur d’une
corde 3D mesurée avec le matériel
mis en œuvre donnerait environ
3 à 4/10e de mm. Du fait des
dégradations de mesure exposées
précédemment, on arrive plus vraisemblablement aux alentours de 5 à
6/10e de mm.
Nous avons eu la chance de
n’avoir aucun mouvement sur les
premiers rameaux ce qui a permis
une calibration empirique du seuil
de mouvement à partir duquel on
pouvait légitimement se poser des
questions. Sur ces rameaux toutes
Nous allons maintenant regarder
de plus près le cas des sections de
convergence en tunnel routier relatives aux rameaux S17, S15 et S14.
Pour tous les profils qui suivent, en
abscisse la date et en ordonnée la
convergence en mm.
cuts of power supply despite the use of
UPS and finally internet cuts…
5 - Results
The accuracy on a 3D string measured
with the equipment used on the project would be about 3 to 4/10ths of
a millimeter. Due to degradation of
measurements as described above,
the accuracy is more likely to be at
around 5 to 6/10ths of a millimeter.
We were fortunate to have no movement on the first transverse galleries,
which allowed an empirical calibration
of the displacement threshold from
which one could legitimately start
asking questions. On these galleries,
all convergence curves showed a very
low amplitude of variation of between
0 and 1.5 to 2mm. From there, any
measurement exceeding this magnitude could become significant.
We will now look more closely at the
case of the convergence sections
in the road tunnel related to galleries S17, S15 and S14. For all the
following profiles, dates are on the
abscissa and convergences (in mm)
on the ordinate lines.
415
ChantierS/worksites
S17 (longueur creusée 39.2 m
depuis la galerie de sécurité) :
nous l’avons choisi (d’autres
auraient aussi convenu) comme
profil de référence où rien ne se
passe : pas de mouvement en tunnel routier, pas plus qu’en galerie de
sécurité qu’à l’intérieur du rameau.
S17 (39.2 m excavated from the
safety tunnel): we chose this section
(others would have also agreed) as
reference profile where nothing happens: no movement in the road tunnel,
as well as in the safety tunnel or inside
the transverse gallery.
Figure 10 - Sections de convergence en tunnel routier zone du rameau S17 / Convergence sections in the road tunnel next to the S17 transverse gallery (yy = mm ; xx = jours/days).
jusqu’à 35 mm de convergence
observée au pm 10 pour descendre
à 8 mm à proximité du parement du
tunnel routier : On constate que les
valeurs en tunnel routier et en extrémité de rameau sont très proches.
safety tunnel): up to 35 mm convergence observed at PM 10 down to
8 mm near the the road tunnel: The
values in the road tunnel and at the
end of the transverse gallery are very
close to each other.
Figure 11 - Sections de convergence en tunnel routier zone rameau S14 /
Convergence sections in the road tunnel next to the S14 transverse gallery (yy = mm ; xx = jours/days).
jusqu’à 10mm de convergence
observée au pm 3.5 pour descendre
à 7mm à proximité du parement
du tunnel routier: On constate que
valeur en tunnel routier et en extrémité de rameau sont très proches.
safety tunnel): up to 10mm convergence observed at PM 3.5 down to
7mm near the side of the road tunnel:
values in the road tunnel and at the
extremity of the transverse gallery are
very close.
416
Figure 12 - Sections de convergence en tunnel routier zone rameau S15 / Convergence sections in the road tunnel next to the S14 transverse gallery (yy = mm ; xx = jours/days).
CHANTIERS/WORKSITES
Composante X /Component X
Composante Y /Component Y
Composante Z /Component Z
Figures 11 - Points de référence /Reference points
(yy = mm ; XYZ sont les coordonnées fictives des points calculées par le tachéomètre
permettant ensuite le calcul des longueurs des cordes / XYZ are the fictive coordinates of the tacheometer readings )
Les mouvements étant actés, on
a pu déterminer le côté du tunnel
routier subissant les poussées grâce
aux deux points de référence.
Les 3 graphes ci-après montrent des
écarts quasi nuls sur les points de
référence à l’exception de la composante Z pour laquelle on observe de
légères oscillations de 0 à 2 mm.
Composante X /Component X
Les points côté galerie de sécurité
sont en blanc et bleu et ceux du
parement opposé en jaune et rouge.
On constate que ceux du parement
opposé varient très peu sur toutes
les composantes alors que ceux
coté galerie de sécurité présentent
un fort mouvement surtout sur la
composante X.
Movements being recorded, it was
possible to determine from the 2 reference points records the side of the
road tunnel submitted to movements.
The 3 graphs hereinafter show nearly
zero difference on reference points
except for the Z value for which slight
oscillations from 0 to 2mm were
noted.
Composante Y /Component Y
Points on the safety gallery side are
white and blue and those
on the opposite side yellow and red.
We can observe that those on the
opposite side show small variations in
all directions while those on the safety
gallery side show a large movement
especially on the X component.
Composante Z /Component Z
Figures 12 - Points de suivi en XY /Monitoring points in XY.
• Ajustement du soutènement
dans les rameaux
Pour remédier aux problèmes de
fissuration du béton projeté constaté
dans les abris 14 et 15, des boulonnages ont été entrepris. Pour l’abri
S14, dans lequel la convergence
maximale (mesures optiques traditionnelles) a été de 35 mm au pm
5.50, 82 boulons autobloquants de
6 m avec une maille de pose de 2 m
sur 2 m ont été réalisés. Pour l’abri
S15, dans lequel la convergence
maximale (mesures optiques traditionnelles) a été de 35 mm au pm
5.50, 55 boulons autobloquants de
6 m avec une maille de pose de 2 m
sur 2 m ont été réalisés.
A l’issue de ces poses, les convergences se sont stabilisées.
• Renforcement des mesures
des anneaux de convergence
historiques du tunnel routier
La fréquence des mesures qui était
annuelle sur les anneaux de convergence historiques du tunnel routier
du Fréjus a été revue à la hausse
avec une mesure tous les deux
mois. Celles-ci, effectuées en mode
manuel, de nuit et en week-end
ont mis en évidence que l’évolution
même faible était continue sur certains profils.
• Adjustment of support in the
transverse galleries
To overcome the problems of shotcrete
cracking found in shel-ters 14 and 15,
bolting was undertaken. For shelter
S14, wherein the maximum convergence (conventional optical measu-rements) was 35mm at PM 5.50, 82
self-locking bolts, 6m long, distributed
over a 2 m x 2 m mesh, were installed.
For shelter S15, wherein the maximum
convergence (also conventional optical measurements) was 35 mm at PM
5.50, 55 self-locking bolts, 6 m long,
with a 2 m x 2 m mesh, were installed.
After that, convergences were stabilized.
• Intensification of measurements
on the historical convergence
measurement rings of
the road tunnel
The frequency of measurements on the
historical convergence measurement
rings of the Frejus road tunnel was
annual; it has been revised upwards
with one measurement every two
months. These measurements, made
manually, during a week-end night,
showed that the evolution, even small,
was continuous on some profiles.
417
ChantierS/worksites
Figure 13 - Evolution du profil en long de convergence - Point zéro optique le 1er Aout 2005. (passage de mesures fil invar
à optiques), en abscisse le pm en m et en ordonnée la convergence en mm. Pour plus de lisibilité, 4 mesures ont été
enlevées / Evolution of the lon-gitudinal profile of convergence - Point zero optical August 1, 2005 (change in
measurement from invar wire to optical); PM (m) are on abscissa and convergence (mm) on ordinates. For better readibility,
4 measures were de-leted.
• Mise en place de tirants
de confortement dans
le tunnel routier
Les mesures montrant que la convergence n’est pas stabilisée sur certains
profils, le maître d’ouvrage a planifié
la mise en œuvre de tirants actifs à la
base des piédroits sur zones des pm
1900 à 2200 et 4300 à 5600. Ceux-ci
devraient stabiliser le phénomène
comme cela a été le cas sur d’autres
zones du tunnel par le passé.
5 - Impacts sur
l’optimisation pour le lot 2
(Italie)
• Adaptation et optimisation
du système de monitoring
Sur le lot 1 (France) le marché
prévoyait uniquement le suivi au
droit de chaque rameau. Avec le
retour d’expérience du lot 1, le lot 2
a choisi d’organiser le monitoring
différemment : suivi au droit des
rameaux mais aussi du tunnel à
l’avancement du tunnelier. Pour
ce faire, le groupement Gascogne
Génie Civil/ Geoworks a procédé
comme il suit :
-
Instrumentation complète du
tunnel avant le redémarrage du
418
tunnelier, mi-Juin 2013 avec:
- Pose préalable de 23 consoles
pour tachéomètres y compris
pré-câblage
- Pose préalable de 46 anneaux
de convergence composés
chacun de 4 prismes mais
sans références.
- Ligne en fibre optique et boitiers de communication au
droit de chaque console : environ 7km de fibre et 23 boitiers
de com-munication.
- Mise en place de 4 tachéomètres
TM30 + 1 en réserve pour le suivi
de rameau.
- Mise en place des tachéomètres
sur les consoles 1 à 4 puis avec
l’avancée du tunnelier, bascule de
console 1 sur la console 5, puis 2
sur 6... En fonction de la vitesse
d’avance-ment du tunnelier, cela
représente un changement de
position par mois environ.
• Adaptation du tracé
de l’axe théorique de la galerie
de sécurité
Sur la partie Italienne du tunnel
routier, la dalle séparant le tunnel
routier de la gaine d’air frais et
d’air vicié, est encastrée dans le
revêtement de la voûte et est en
• Installation of reinforcement
tie-backs in the road tunnel
Since measurements showed that the
convergence is not stabilized on some
profiles, the owner planned to install
active tie-backs on the lower part of
the sidewalls, from PM 1900 to 2200
and from PM 4300 to 5600. These
tie-backs should stabilize the phenomenon as has been the case in other
parts of the tunnel in the past.
5 - Impacts on optimization
for lot 2 (Italy)
• Adaptation and optimization of
the monitoring system
On the lot1 [France], the contract
provided only measurements at each
branch. With the feedback from the
lot1, the lot 2 has chosen to organize
the monitoring differently: monitoring
at each transverse gallery but also
monitoring of the tunnel ahead of the
TBM. To achieve that, the Gascogne
Génie Civil/ Geoworks group proceeded as follows:
-
Full instrumentation of the tunnel
before restarting the TBM at midJune 2013 with:
- Pre-installation of 23 consoles for
tacheometers including pre-wiring
- Pre-installation of 46 convergence
rings each consisting of 4 prisms
but without reference points.
- Fiber optic line and communication boxes at each console: about
7 km fiber optic and 23 communication boxes.
- Installation of 4 x TM30 tacheometers
+ 1 spare, for monitoring transverse
galleries
-
Installation of tacheometers on
consoles 1 to 4 then, as TBM progresses, shift of console 1 to 5, 2 to
6 etc. Depending on the speed of the
TBM, this represents approximately
one change of location / month.
• Adaptation of the layout
of the theoretical axis of
the safety gallery
On the Italian part of the road tunnel,
the slab separating the road tunnel
section from the fresh/exhaust air
duct, embedded in the tunnel lining,
is under compression at some
locations. To try to avoid any risk
occurring from a convergence which
would further increase the compression, it was decided to increase the
spacing between the safety gallery
and the road tunnel, from 50 to
100 m over a part of the route. Also,
preventive sawing of the slab is in
CHANTIERS/WORKSITES
compression sur certains sec-teurs.
Pour tenter d’éviter tout risque
avec une convergence qui viendrait
encore accroitre cette compression,
il a été décidé d’augmenter l’écartement entre la galerie et le tunnel et
de la porter de 50 à 100 m sur une
partie du tracé. D’autre part, des
sciages préventifs de la dalle sont
en cours de réalisation sur les zones
historiquement critiques.
A l’heure actuelle ces choix
semblent avoir été judicieux puisque
qu’aucun mouvement significatif
n’a été enregistré, entre les PM6500
et 9000 (de mi-Juin 2013 à fin Mars
2014). t
progress on the historically critical
areas.
At present these choices seem to have
been appropriate since no significant
movement was recorded between PM
6500 and 9000 (from mid-June 2013
to end of March 2014). t
L’auteur remercie / The author wishes to thank :
- la SFTRF, concessionnaire de la partie française du tunnel et maître d’ouvrage du lot 1 de génie civil
(Messieurs Nicolas Miché, directeur technique et Didier Simonnet directeur de SFTRF).
- Systra en la personne d’Alain Bochon.
- SWS en la personne de Jean Paul Novel.
- Michel Thône.
- Razel-Bec groupe Fayat en la personne d’Elisabeth Frédéric-Moreau.
Références / References
• Levy M., Matheron P., Demorieux J.M. & Courtecuisse G., 1979. Les travaux du tunnel routier du Fréjus. Travaux. Juillet-Août 1979, pp. 9-19.
• Berest P., Habib P. & Nguyen Minh Duc, 1980. Tentative d’interprétation des déformations observées aux tunnels du Fréjus et du - Gran Sasso. Revue française
de Géotechnique n°12, pp. 44-55.
• Beau J.R., Cabanius J., Courtecuisse G., Fourmaintraux D., Gesta P., Levy M., Néraud C., Panet M., Péra J., Tincelin E. & Vouille - G., 1980. Tunnel routier
du Fréjus : les mesures géotechniques effectuées sur le chantier français et leur application pour la déter-mination et l’adaptation du soutènement provisoire.
Revue française de Géotechnique n°12, pp. 57-82.
• Lunardi P., 1980. Application de la mécanique des roches aux tunnels autoroutiers. Exemple des tunnels du Fréjus (côté Italie) et du Gran Sasso.
Revue française de Géotechnique n°12, pp. 5-43.
• Simonnet D., Miche N., Mathieu E., De Lorenzi D., Chille F., Schivre M. & Thone M., 2011. Galerie de sécurité du tunnel routier du Fréjus : rétro-analyse du
chantier du tunnel routier pour le choix d’une méthode mécanisée pour la galerie en milieu fortement déformable. Congrès AFTES Lyon.
• Tirpitz E.R. & Ramond P., 2012. Emergency gallery for the « Tunnel du Fréjus » - TBM-Drive with segmental lining in variable rock conditions at high
overburden. 41. Geomechanik-Kolloquium 2012, Bergakademie Freiberg, pp. 213-229.
• Fuoco S., Berti M., Miché N., Ramond P., Bianchi G.W., Torresani S., Bochon A., 2013. Analisi delle problematiche connesse allo scavo di calcescisti con
sistema meccanizzato sotto grandi coperture : la gallerie di sicurezza del Frejus. Congresso Societa Italiana Gallerie “Gallerie e spazio sotterraneo nello svilupo
dell’Europa”. Bologna, Italia.
419
TECHNIQUE
Direction Interdépartementale des Routes
Centre-Est : Mise en sécurité de 3 ouvrages
hilippe Dutilloy, DIRCE/SREI Chambéry
POdile
Vannière, CETU - Sébastien BOUTEILLE, DIRCE/SIR Lyon
La DIR-CE gère 14 tunnels ou tranchées couvertes, dont 6 de plus
de 300 m soumis à des prescriptions réglementaires particulières.
La mise en sécurité de ces ouvrages, mobilisant des budgets
souvent conséquents, a démarré au début des années 2000 :
réhabilitation complète du tunnel des Monts à Chambéry de 2004
à 2006, premiers travaux au tunnel du Siaix près de Moûtiers en
Savoie entre 2004 et 2007, interventions lourdes aux tunnels de
Ponserand à Moûtiers et du Rond-Point à Saint Etienne en 2010
et 2011.
Pour solder les interventions sur les tunnels de Ponserand et du
Siaix , deux dossiers de génie civil sont actuellement en phase de
Sécurisation du tunnel de Ponserand
consultation des entreprises : l’un concerne la réalisation d’un
second rameau d’évacuation vers l’extérieur d’une petite centaine de mètres au tunnel de Ponserand et l’autre le creusement
d’une galerie de sécurité utilisable par les cyclistes et longue de
près de 1 500 m au tunnel du Siaix.
Quant à la tranchée couverte de Firminy dans la Loire, la réalisation de cinq issues de secours supplémentaires se termine
actuellement.
Une deuxième phase de travaux, portant essentiellement sur les
équipements et la mise aux normes de l’assainissement en souterrain, est prévue pour ces prochaines années.
à 2X2 voies. Situé au droit d’un verrou géologique, le tunnel concerne le sens
descendant du trafic alors que le sens montant emprunte le tracé originel à
l’air libre dans les gorges de Pont Séran.
Au sens de l’instruction technique d’août 2000, l’ouvrage est un tunnel non
urbain à un tube unidirectionnel et à trafic non faible. Mis en service en
1989, sa longueur est de 1371 m. Son tracé en plan comporte plusieurs
courbes avec un rayon minimal de 250 m et son profil en long est en toit
avec une rampe de 1,6 % puis une pente de 1,4 % dans le sens de la
circulation. Son profil en travers de 9,50 m entre piédroits se décompose en
une largeur roulable de 8 m comportant deux voies de circulation de 3,50 m
et deux bandes dérasées de 0,50 m ainsi que deux trottoirs de 0,75 m. Le
gabarit autorisé est de 4,50 m.
Tunnel de Ponserand - La tête amont et ses abords.
1 - Présentation de l’ouvrage
Le tunnel routier de Ponserand est situé juste à l’aval de Moûtiers sur la RN
90 sur le territoire de la commune d’Aigueblanche.
La RN 90 constitue le principal axe d’accès à la Tarentaise où se situent les
plus grandes stations de ski savoyardes (Val d’Isère, Tignes, La Plagne, Les
Arcs, etc.). Entre Albertville et Moûtiers, la RN 90 a le statut de voie express
L’ouvrage comporte 7 niches de sécurité espacées tous les 200 m ainsi
qu’un rameau d’évacuation vers l’extérieur situé au PM 870, long de 76
m et d’une section permettant le passage des véhicules de secours (ce
rameau fut utilisé comme accès à une zone d’attaque intermédiaire lors du
creusement du tunnel).
Le trafic, de l’ordre de 10 000 véhicules en moyenne journalière annuelle,
dépasse 34 000 véhicules les jours de pointe (principalement les samedis
des vacances d’hiver). La vitesse est limitée à 70 km/h et l’ouvrage est autorisé au passage des véhicules transportant des marchandises dangereuses.
Le tunnel bénéficie d’une surveillance de degré D4 (surveillance humaine
permanente) assurée depuis le poste de contrôle OSIRIS implanté à Albert-
421
TECHNIQUE
Ponserand - Plan de masse.
ville. Il est équipé d’une vidéosurveillance couplée à un système de détection
automatique d’incident et d’un dispositif de ventilation longitudinale comportant 20 accélérateurs positionnés en voûte.
2 - Les précédents travaux de sécurisation
Le dossier de sécurité de cet ouvrage a été examiné par la CNESOR (Commission Nationale d’Evaluation de la Sécurité des Ouvrages Routiers) en juin
2007.
Depuis cette date, le tunnel de Ponserand a bénéficié en 2010 et 2011
d’une première phase de travaux de mise en conformité de sa sécurité et de
modernisation de ses équipements. Ces travaux ont concerné :
• la mise en place d’un dispositif complet de contrôle d’accès complété par
un système de détection des véhicules hors gabarit
• le remplacement de tous les accélérateurs par des machines de meilleure
tenue au feu
• la rénovation complète du système d’éclairage
• la modernisation du système de vidéo-surveillance
• le réaménagement des niches de sécurité (fermeture de la partie à disposition des usagers et mise en place de nourrices dans la partie niche
incendie)
• la mise en place de plots de jalonnement sur chaque piédroit et d’une
ligne de vie
• la mise en place d’un câble rayonnant cantonné permettant d’assurer
la continuité du réseau INPT (Infrastructure Numérique Partageable des
Télécommunications)
• le changement du réseau d’appel d’urgence propre au tunnel
• le remplacement de tous les équipements des locaux techniques, de la
GTC et des supervisions associées
• la sécurisation du rameau existant (portes coupe-feu, surpression, éclairage, vidéo-surveillance)
422
3 - Les travaux à venir
A l’issue des travaux précédemment évoqués, et pour solder la mise en
conformité de l’ouvrage avec sa configuration décrite à l’état de référence
du dossier de sécurité validé par la CNESOR, trois interventions restent à
prévoir :
• la réalisation d’un second rameau d’évacuation vers l’extérieur au premier
tiers de l’ouvrage et situé sensiblement à 400 m de celui existant
• le maillage de la conduite incendie du tunnel en doublant son alimentation
côté Moûtiers
• la création de bassins de récupération des eaux de chaussée (un à chaque
tête du fait du profil légèrement en toit de l’ouvrage)
Parmi ces trois points, les deux premiers impactent plus directement la
sécurité des usagers et sont actuellement dans une phase de consultation
des entreprises.
Le second rameau d’évacuation sera d’une longueur de 97 m et débouchera,
comme l’existant, sur la RD 1090 dont le tracé longe la route nationale. D’une
largeur de 2,20 m entre piédroits et de pente moyenne de l’ordre de 10 %,
il ne sera accessible qu’aux piétons en cas d’évacuation du tunnel. Eclairé et
vidéo-surveillé, il comportera deux paliers horizontaux répartis sur sa longueur
ainsi qu’un sas surpressé et équipé d’une porte coupe-feu côté tube routier.
Le profil en long de ce rameau a été étudié pour préserver une compatibilité aussi bonne que possible avec un projet d’éventuel doublement du
tube routier à l’étude depuis de nombreuses années : ainsi, dans la zone
de croisement, le rameau est positionné au plus bas et sa section creusée
permettrait éventuellement de réaliser un anneau de renfort en intrados
d’une vingtaine de centimètres d’épaisseur tout en préservant une largeur
utile suffisante de 1,80 m.
Les méthodes de creusement et les soutènements prévus sont adaptés au
TECHNIQUE
Ponserand - Profil géologique.
profil géologique connu d’une part du fait du creusement du tube routier en
1988 et d’autre part du fait de sondages complémentaires sub-horizontaux
réalisés à partir de la RD 1090 : environ un quart du linéaire de creusement
devrait être réalisé à la machine à attaque ponctuelle dans une zone d’éboulis, le reste étant réalisé à l’explosif.
Ces travaux sont prévus en 2015, à partir de la fin de la saison touristique
hivernale.
Sécurisation du tunnel du Siaix
Le maillage du réseau incendie ne présente pas de difficultés particulières :
il consiste à poser une conduite supplémentaire de 450 m environ entre la
tête du tunnel et le réseau de la ville de Moûtiers. Ces travaux devraient
pouvoir être réalisés à l’automne de cette année.
La création des deux bassins de récupération des eaux de chaussée n’interviendra pas avant 2016. Si la réalisation du bassin aval ne présente pas de
difficultés particulières, l’implantation d’un bassin amont, de 200 m³ également, est quasiment impossible au niveau de la tête amont du fait de la
configuration du verrou géologique et de la présence de nombreux ouvrages
supportant les voiries locales. Le bassin amont sera donc positionné en rive
gauche de l’Isère, entre les deux viaducs du Siboulet. Les effluents sortant
du tunnel devront donc être canalisés sur l’autre rive par une conduite suspendue au viaduc d’entrée dans le tunnel.
Maîtrise d’ouvrage : Etat – MEDDE
Maîtrise d’œuvre : DIRCE – SREI de Chambéry, assisté du CETU
Exploitant : DIRCE – District de Chambéry
Siaix - Tête amont du tunnel.
1 - Présentation de l’ouvrage
Le tunnel routier du Siaix est situé à l’amont de Moûtiers sur la RN 90 sur le
territoire des communes de Saint Marcel et Montgirod.
La RN 90 constitue le principal axe d’accès à la Tarentaise où se situent
les plus grandes stations de ski savoyardes (Val d’Isère, Tignes, La Plagne,
Les Arcs,...etc). Si la RN 90 a le statut de voie express à 2X2 voies entre
423
TECHNIQUE
Siaix - photo aérienne tête aval.
Albertville et Moûtiers, elle ne comporte dans le secteur du tunnel qu’une
seule chaussée bidirectionnelle et constitue le seul axe de desserte de la
haute Tarentaise.
Au sens de l’instruction technique d’août 2000, l’ouvrage est un tunnel non
urbain à un tube bidirectionnel et à trafic non faible. Mis en service fin 1990
dans le cadre des travaux liés aux jeux olympiques d’Albertville en 1992, sa
longueur est de 1 619 m. Situé au droit d’un verrou géologique, il permet
de contourner l’ancien tracé de la RN 90 qui comportait deux petits tunnels
rendant le croisement des bus délicat et qui restait exposé aux chutes de
pierres. A la sortie amont du tunnel, la chaussée débouche sur un important
viaduc dominant la plaine de Centron et mis en service début 2007. Son tracé
en plan comporte une courbe principale d’un rayon de 600 m et son profil en
long est légèrement en toit avec une rampe de 1,5 % sur les 1 400 premiers
mètres et une contre-pente de 0,9 % sur 200 m en extrémité amont. Son
profil en travers de 12,60 m entre piédroits se décompose en une largeur
roulable de 10,60 m comportant deux voies de circulation de 3,50 m séparées
par une bande dérasée de 0,60 m, deux bandes cyclables latérales de 1,50 m
chacune ainsi que deux trottoirs de 1,00 m. Le gabarit autorisé est de 4,50 m.
L’ouvrage comporte 18 niches de sécurité (9 dans chaque sens) espacées
tous les 200 m.
Le trafic, de l’ordre de 10 000 véhicules en moyenne journalière annuelle,
dépasse 34 000 véhicules les jours de pointe (principalement les samedis
des vacances d’hiver). La vitesse est limitée à 90 km/h et l’ouvrage est autorisé au passage des véhicules transportant des marchandises dangereuses.
424
Siaix - Situation - Plan général.
Le tunnel bénéficie d’une surveillance de degré D4 (surveillance humaine
permanente) assurée depuis le poste de contrôle OSIRIS implanté à Albertville. Il est équipé d’une vidéosurveillance couplée à un système de détection
automatique d’incident et d’un dispositif de ventilation semi-transversale.
Gaine d’arrivée d’air frais et gaine de désenfumage sont situées au-dessus
d’une dalle de plafond. Les trappes de désenfumage sont régulièrement
espacées tous les 100 m.
2 - Les précédents travaux de sécurisation et
les modes d’exploitation du tube routier
Un premier dossier de sécurité de cet ouvrage a été examiné par le CESTR
(Comité d’Evaluation de la Sécurité des Tunnels Routiers) en février 2002.
Si la réalisation d’une galerie de sécurité parallèle au tunnel et susceptible
d’accueillir les cyclistes était déjà bien prévue, l’état de référence décrit
dans ce dossier initial prévoyait une exploitation ponctuelle (en l’occurrence
les samedis les plus chargés des vacances hivernales) du tunnel à trois
voies de circulation (deux voies montantes, une descendante). Un accès des
services de secours par la galerie de sécurité restait envisagé et la galerie
devait donc être dimensionnée en conséquence.
Une partie des travaux d’amélioration de la sécurité ont été réalisés entre
2004 et 2007. Ces travaux ont concerné :
• la modification de l’implantation des trappes de désenfumage
• le remplacement des ventilateurs d’extraction situés à chaque extrémité
du tunnel
TECHNIQUE
Siaix - Coupe tunnel-galerie.
• la protection au feu de divers équipements des gaines de ventilation (en
particulier suspentes de la dalle de plafond et moteurs d’ouverture des
trappes de désenfumage)
• le réaménagement des locaux techniques et le remplacement de la quasi
totalité de leurs équipements
• en liaison avec la mise en service de la déviation de Centron, la mise
en place d’un dispositif de contrôle d’accès complété par un système de
détection des véhicules hors gabarit
La réalisation de la galerie de sécurité n’a pu être engagée durant cette
période, l’exploitation à trois voies du tunnel continuant de faire débat.
Un nouveau dossier de sécurité a été présenté à la CNESOR (Commission
Nationale d’Evaluation de la Sécurité des Ouvrages Routiers ; adaptation en
2006 du CESTR) en octobre 2008. Par souci d’homogénéité de l’itinéraire
à l’amont de Moûtiers et d’optimisation de la sécurité dans cet ouvrage
bidirectionnel (de graves accidents avec choc frontal étant précédemment
survenus), il a cette fois-ci été proposé d’abandonner la configuration d’exploitation à trois voies. La circulation des cyclistes se fera toujours dans la
galerie ; les deux voies de circulation dans le tube routier pourront alors être
écartées le plus possible et reportées vers les piédroits ; l’espace central
libéré, correspondant sensiblement à une voie de circulation, sera alors
neutralisé avec la pose de balises franchissables : à tout moment en cas
d’incident dans le tunnel, les services de secours pourront donc utiliser cette
voie médiane à partir de l’une ou l’autre des extrémités.
En conformité avec l’état de référence décrit dans ce nouveau dossier de
sécurité, quelques travaux complémentaires ont encore été réalisés, à
savoir :
• la pose d’une ligne de vie sur le piédroit côté Isère
• la pose de plots de jalonnements sur les deux piédroits
• le réaménagement des niches de sécurité côté montagne (fermeture de
la partie à disposition des usagers et mise en place de nourrices dans la
partie niche incendie)
• la mise en place d’un câble rayonnant cantonné permettant d’assurer
la continuité du réseau INPT (Infrastructure Numérique Partageable des
Télécommunications
• l’installation de deux groupes électrogènes pour pallier une défaillance
simultanée des deux alimentations électriques aériennes du tunnel
Siaix - Tête aval.
3 - Les travaux à venir
A l’issue de l’ensemble des travaux précédemment évoqués, et pour solder
la mise en sécurité du tunnel, l’intervention majeure de creusement de la
galerie de sécurité reste à réaliser. Elle sera complétée par :
• la création d’un bassin de récupération des eaux de chaussée côté Moûtiers
• la sécurisation à chaque extrémité de l’alimentation en eau de la conduite
incendie
• la sécurisation des réseaux électriques en les faisant transiter par la future
galerie
• le renouvellement de l’installation d’éclairage
• enfin l’adaptation de la GTC et des supervisions pour intégrer les évolutions décrites ci-dessus
Pour la réalisation de la galerie, le choix a été fait par le maître d’ouvrage
de gérer deux marchés différents : le premier, actuellement en phase de
consultation des entreprises, concerne les travaux de génie civil de la galerie
et de raccordement de la piste cyclable côté amont, la création du bassin
de recueil des eaux de chaussée ainsi que la sécurisation des alimentations
incendie. La durée prévisionnelle de ces travaux est de l’ordre de deux ans
et demi ; un second marché concernant tous les équipements de la galerie
sera lancé en consultation avec un décalage de l’ordre de 18 mois par rapport à celui du génie civil.
425
TECHNIQUE
Large de 4 m et longue de 1470 m, la galerie présente un tracé en plan
sensiblement parallèle au tube routier à une distance d’une trentaine de
mètres entre axes. Elle ne s’en écarte davantage qu’au voisinage de sa tête
amont pour déboucher sur l’ancien tracé de la RN 90 et permettre un tracé
plus confortable du raccordement de la piste cyclable.
Compte-tenu de cette proximité avec le tunnel existant et de l’expérience
acquise lors du creusement de ce dernier, la connaissance des caractéristiques géologiques des terrains rencontrés est bonne. L’un des points de
vigilance à surveiller lors du creusement à l’explosif de la galerie restera le
comportement de la dalle de ventilation du tube routier : en effet, comptetenu de l’unicité du point de passage vers la haute Tarentaise que constitue
le tunnel du Siaix, aucun risque de détérioration de cet ouvrage pouvant
entraîner sa fermeture même de courte durée ne peut être toléré. En effet,
un éboulement de grande ampleur au printemps 2012 a totalement emporté
une portion de la chaussée et a rendu définitivement inutilisable l’ancien
tracé de la RN 90 dans les gorges.
La galerie sera reliée au tunnel par 7 rameaux de communication surpressés et vidéo-surveillés. Côté piédroit Isère, les rameaux de communication
avec la galerie de sécurité déboucheront au droit de chacune des niches
existantes (sauf les deux d’extrémité), ce qui conduira donc à un espacement de 200 m, la réglementation n’imposant pour ce type de tunnel qu’une
évacuation tous les 400 m. Cette disposition a été retenue pour éviter toute
ambiguïté pour les usagers dans la perception du fonctionnement de ces
issues par rapport à l’évolution de la configuration actuelle du tunnel.
Le démarrage de ces travaux est prévu mi 2015, avec pour objectif une mise
en service définitive de la galerie environ trois ans après.
bidirectionnel situé sur le RTE (réseau routier transeuropéen) sur l’axe
Saint Étienne – Le Puy en Velay. L’ouvrage est situé entre l’échangeur n°31
« Fayol/Firminy Est » à l’est et l’ échangeur n°34 « Chazeau » à l’ouest.
Maîtrise d’ouvrage : Etat – MEDDE- SREI de Chambéry, assisté du CETU
Maîtrise d’œuvre : Groupement BG/Arcadis
Exploitant : DIRCE – District de Chambéry
Cet article présente la réalisation de la première phase de mise en sécurité
de l’ouvrage. Cet aménagement est programmé d’avril à fin novembre 2014,
avec une interruption totale des travaux en octobre durant la fête des Noix
pour laisser place à l’installation des manèges et attractions disséminés
dans la ville de Firminy.
Construction de 5 issues de secours dans la tranchée
couverte de Firminy
Contexte de l’opération
La tranchée couverte de Firminy se situe sur la RN 88 au niveau de la ville
de Firminy dans le département de la Loire. Il s’agit d’un ouvrage urbain
Planification des travaux
426
Cet ouvrage entre dans le cadre de l’instruction technique jointe à la circulaire interministérielle n° 2006-20 du 29 mars 2006 relative à la sécurité
des tunnels routiers d’une longueur supérieure à 300 m. Une Étude Spécifique de Danger, basée sur l’état de références de l’ouvrage a été réalisée.
Il est ressorti de cette étude qu’il n’est pas possible de mettre en place
un système de ventilation dans la tranchée couverte. Pour cela, la solution
choisie a été de créer des issues de secours environ tous les 100 m.
Cette solution a fait l’objet d’un dossier de sécurité présenté à la CNESOR
(Commission nationale d’évaluation de la sécurité des ouvrages routiers).
La commission a émis un avis favorable à l’autorisation de poursuivre l’exploitation de la tranchée couverte en janvier 2010, sous réserve notamment
d’envisager la création de tout ou partie des issues de secours prévues dans
l’état de référence.
Pour répondre rapidement à cette exigence, la mise en conformité de l’ouvrage est décomposée en deux phases. Dans un premier temps, un dispositif d’évacuation est réalisé avec la création de 5 issues de secours et de 3
portillons d’accès. Une deuxième phase viendra compléter ce dispositif avec
la mise en place des équipements extérieurs de contrôle des accès et de
fermeture de la tranchée couverte en cas d’incident ainsi que des équipements intérieurs de détection automatique d’incidents et de surveillance de
l’ouvrage à distance 24h/24.
Maîtrise d’ouvrage : Etat – MEDDE – DIR Centre Est
Exploitant : DIR CE – District de Chambéry
Maîtrise d’œuvre étude : DIR CE – SREI de Chambéry,
assisté d’INGEROP
Maîtrise d’œuvre travaux : DIR CE – SIR de Lyon, assisté d’INGEROP
Contrôle extérieur : CEREMA – DterCE / CETU
Entreprise de réalisation : EIFFAGE TP
TECHNIQUE
Implantation des 5 issues de secours et 3 portillons d’accès PMR.
1 - Présentation de l’ouvrage et de la première phase
de travaux
La tranchée présente une longueur couverte de 553 m et une largeur
variable de 17,50 à 30,50 m avec une orientation globalement Est-Ouest.
Les différents ouvrages composant la tranchée sont les suivants :
• la tranchée du Mas, année de construction : 1975, 216 m,
• la couverture anti-bruit n° 1 (ouverture latérale), année de construction :
1977 – 1978, 142 m,
• la passerelle, 3,5 m,
• la couverture anti-bruit n° 2, année de construction : 1977 – 1978, 118 m,
• la tranchée couverte de la Gare, année de construction : 1975, 74 m.
En 2005, des aménagements pour la fermeture des bretelles d’entrée et de
sortie sous la trémie ont participé à la sécurisation de l’infrastructure.
Les issues de secours à réaliser sont des structures en béton armé implantées le long de l’ouvrage existant. Pour chaque issue, une ouverture est
réalisée au travers de la structure existante.
La géométrie de chacune des issues est différente afin de s’adapter le plus
naturellement possible à l’aménagement de surface existant. En plus des
issues de secours, le projet prévoit la réalisation de cinq niches de sécurité
accolées aux issues de secours.
Le projet intègre l’ensemble des réservations nécessaires aux équipements
de sécurité qui seront mis en place lors des travaux de 2ème phase tels que
surpressions des issues, etc.
Fonctionnement d’une issue de secours.
L’ouvrage existant se situe à une faible profondeur (moins de 15 m de la surface). Les aménagements d’évacuation des usagers et d’accès des secours
peuvent être réalisés par des communications directes avec l’extérieur.
Les issues de secours seront accessibles aux seuls piétons depuis la tranchée couverte. Elles sont équipées d’une porte coupe-feu de degré N2 au
niveau de la chaussée donnant accès à un sas accessible aux personnes à
mobilité réduite (PMR). Un espace après la deuxième porte du sas permet le
stationnement à l’abri d’une personne handicapée ne pouvant monter l’escalier par ses propres moyens. Cet espace est équipé d’un PAU. L’évacuation
se fait par un escalier comportant un palier intermédiaire.
Édicule de sortie de l’issue n°4 – Insertion architecturale.
427
TECHNIQUE
Une étude architecturale permet d’insérer au cas par cas les édicules de sortie dans
le milieu urbain. Le traitement extérieur du bâtiment est réalisé en référence aux
ouvrages existants et la transparence de la partie haute laisse apparaître le site
environnant.
Les édicules de sortie sont entièrement fermés vis à vis de l’extérieur pour
ne pas être empruntés depuis l’extérieur par des personnes non autorisées.
Ils sont uniquement accessibles aux services de secours et leur implantation
Une attention toute particulière à la réduction des nuisances générées en
milieu urbain lors de la réalisation des travaux a orienté certains choix techniques. On notera en particulier la limitation des travaux réalisés de nuit en
zone urbaine, le percement des voiles existants de la tranchée couverte par
un sciage au câble diamant (atténuation du bruit) ainsi que deux campagnes
d’étude acoustique avant et après travaux.
intègre la possibilité de stationnement d’un véhicule de secours à proximité.
Chantier sous exploitation de la RN88
Une niche de sécurité équipée d’extincteurs et d’un PAU est implantée à
l’opposé de l’entrée de chaque issue. Cette disposition permet de limiter
le nombre de fouille en zone urbaine pour réaliser ces travaux.
L’exploitation de la RN88 impose une phase concertée avec l’exploitant lors
de la réalisation des travaux d’interface :
• neutralisation de voie lente en journée période travaillée de 9h30 à 15h30,
• coupure d’un sens de circulation uniquement de nuit avec une période
travaillée de 21h30 à 5h30.
Ces neutralisations et coupures ont été possibles de juillet à fin septembre.
Ce dispositif à été complété par une neutralisation permanente dans les
deux sens de circulation de 3 semaines début août.
2 - Contraintes de site et prise en compte environnementale
Milieu urbain
La problématique de réalisation de ces travaux provient essentiellement de
l’insertion du chantier en milieu urbain avec :
• de nombreux réseaux à dévoyer,
• des espaces chantiers exigus,
• maintien des voies de circulation des véhicules et des piétons ainsi que les
accès aux commerces de proximité.
Ce dernier a nécessité le réaménagement provisoire d’un carrefour pour
optimiser la cohabitation des accès chantier et la fluidité du trafic.
Il faut également noter la réalisation de travaux par la DIR Massif Central sur
les dispositifs de retenu de la RN88 situé à moins de 3 km de la tranchée
couverte. Ces deux chantiers ont été coordonnés dans le temps début août
durant la neutralisation permanente et dans l’espace pour aboutir à une
signalisation continue entre les deux chantiers.
Le phasage des travaux a été adapté à l’ensemble de ces contraintes tout
en prenant en compte les jalons imposés par la vogue des noix et la viabilité
hivernale.
3 - Travaux de terrassement et de génie civil
Les travaux sont réalisés en 4 étapes telles que décrites dans les schémas
ci-après.
Dévoiement d’un réseau d’assainissement de diamètre 1000.
Neutralisation permanente de la voie lente en période estivale.
428
Les phases successives de réalisation d’une issue - phase 1 et 2.
TECHNIQUE
Forages tubés et vibrofonçage des pieux H.
Les phases successives de réalisation d’une issue - phase 2 et 3.
Etape 1
Pour la réalisation des fouilles, blindages provisoires et voiles définitifs, l’entreprise EIFFAGE TP a proposé une méthode de réalisation en deux étapes :
• Forage, mise en place et scellement de pieux HEB220
• Réalisation des fouilles et du blindage provisoire lorsque nécessaire,
bétonnage des voiles périphériques en BA définitif en trois levées
Etape 2
Les voiles des différentes levées sont dimensionnés afin de reprendre les
charges provisoires et définitives. Des butons ont été mis en place pour
la reprise des charges provisoires. Ces derniers ont contraint l’espace de
travail en fond de fouille pour la dernière levée.
Le remblai contigu à la tranchée couverte étant de mauvaise qualité a
provoqué des effondrements localisés qui ont été traités par un blindage
provisoire mis en place manuellement, à l’avancement et un comblement
des vides par béton grossier (jusqu’à 8 m3 pour une même cavité).
La première étape a été délicate en raison de la nature du terrain en place
(sable et galets) et de la nécessaire précision d’implantation des forages.
Les tarières ou « carotteuses » se sont révélées peu efficaces en raison du
bras articulé en tête qui ne permettait pas d’assurer un bon maintien du
matériel de forage au sol.
Les forages ont été tubés lorsque la nature du terrain le nécessitait et les
profilés HEB220 mis en place par un léger vibrofonçage.
Effondrement lors de la réalisation de la fouille de la 2ème levée.
Réalisation des forages (marteau fond de trou €400).
Mise en place du ferraillage de la 2ème levée.
429
TECHNIQUE
Etape 3
La réception du fond de fouille a été adapté au cas par cas en fonction de la
proportion de terrain naturel rocheux et le remblai de qualité hétérogène le
long de la tranchée couverte. Le contrôle extérieur assuré par le CEREMA a
permis d’adapter les épaisseurs de purge à combler par de la grave ciment
en fonction de la nature du terrain. Au droit du terrain rocheux, l’épaisseur
de grave ciment est de 20 cm et peut atteindre 1 m de hauteur au niveau
des zones purgées.
Le radier a été réalisé avant le bétonnage du 3ème plot pour des facilités de
réalisation et obtenir une parfaite continuité du ferraillage.
Réalisation du génie civil intérieur – volée d’escalier et palier intermédiaire.
Terrassement de la dernière levée.
Réalisation du génie civil intérieur – Prédalles du palier supérieur.
préfabriqués les escaliers et des prédalles pour les paliers intermédiaires et
supérieurs. Le recours à la préfabrication a permis un gain de temps notable
ainsi que l’emploi de prédalle évitant les délais de coffrage et de décoffrage
des éléments bétonnés en place.
Ferraillage du 3ème plot après réalisation du radier.
Etape 4
Le génie civil intérieur des issues : volées d’escaliers, paliers et voiles
intérieurs a été réalisé avec des techniques apparentées à la construction
de bâtiment. A l’exception des voiles verticaux coffrés sur place, ont été
430
Les ouvertures dans les voiles existants ont été réalisées par sciage au
câble diamanté. Cette technique s’est imposée en raison de l’épaisseur des
voiles à scier qui dépasse 80 cm sur certaines issues. L’entreprise a choisi
de l’appliquer sur l’ensemble des perçages à réaliser ce qui a permis de
limiter les nuisances sonores en le milieu urbain. Afin de limiter l’ampleur
de la reconstruction après sciage et de diminuer la dimension des blocs à
extraire, la surface de sciage s’est limitée aux réservations nécessaires pour
mettre en place les deux portes, la colonne sèche et le clapet de surpression.
TECHNIQUE
Appareillage de sciage au câble fixé au voile de la TC.
Réalisation des 5 ouvertures pour une issue de secours.
Les sciages et les carottages ont été coordonnés avec la réalisation des
travaux de génie civil intérieur pour limiter voire interdire la co-activité en
fond de fouille et conserver un accès aérien pour l’enlèvement des blocs.
Par ailleurs, l’ensemble des travaux d’interface entre les issues de secours
et la RN88 ont été programmés en fonction des contraintes d’exploitation.
4 - Mise en place des équipements
Les issues disposent d’un équipement minimal permettant un fonctionnement en toute sécurité pour l’usager lors de la mise en service de cette
première phase de création des issues de secours. Cependant ces équipements ne seront dans un premier temps pas reliés au PC Osiris en charge de
la gestion des tunnels de la DIR-CE.
Passage du câble diamanté dans les carottages (face opposée à la fixation
de l’appareillage).
La masse maximale des blocs de 4,5t a permis leur extraction au tire-fort et
leur enlèvement avec les moyens de levage en place.
Dégagement d’un bloc de béton après sciage au câble diamanté.
On notera en particulier la signalétique d’accès aux dispositifs de secours, la
mise en peinture au niveau des issues de secours et les PAU disposés dans
la niche de sécurité et le sas d’évacuation.
Mise en place et raccordement d’un PAU
dans une niche de sécurité.
Panneaux de signalisation des équipements d’évacuation et de secours.
431
TECHNIQUE
De plus la DIR-CE a profité des neutralisations de voies pour renforcer l’éclairage existant en attendant la deuxième phase de travaux durant laquelle une
rénovation complète sera réalisée.
Le complément du dispositif prévu pour 2017/2018 envisage la mise en
place des équipements suivants :
• ITPC (Interruption Terre-Plein Central) à chaque entrée ;
• caniveau et des réseaux sous trottoirs ;
• bassin de rétention des eaux de chaussées ;
• système de fermeture et de contrôle d’accès à l’ouvrage ;
• réfection du système d’alimentation en énergie ;
• rénovation complète de l’éclairage ;
• déploiement des équipements de sécurité (détection automatique d’incident, poste d’appel d’urgence, surpression des sas des issues de secours) ;
• création d’une Gestion Technique Centralisée (GTC) et raccordement au
PC Osiris.
5 - Intégration des bâtiments dans le site
La partie visible dans l’espace a été validé en concertation avec la ville de
Firminy. Le positionnement des issues a pris en compte l’implantation des
manèges forains et dispositif de sécurité durant la “vogue” (fête foraine)
des noix.
Remise à l’espace public avant la vogue des noix en 2014.
Implantation des manèges forains pour la vogue des noix en 2013.
432
6 -Conclusion
La tranchée couverte de Firminy est le dernier ouvrage souterrain du patrimoine de la DIR-CE en cours de mise en conformité avec la réglementation. La création des issues de secours en voie d’achèvement constitue la
première phase qui sera suivi de la rénovation complète des équipements
prévue pour 2017/2018.
L’exploitation de la RN88 et la date butoir de la vogue des noix ont imposé
le rythme de réalisation des travaux. L’entreprise EIFFAGE TP a adapté ses
méthodes aux contraintes d’espace et de temps pour les achever dans les
délais impartis tout en limitant la gêne aux riverains et aux usagers de la
RN88.
Une campagne de communication importante et ciblée (flyer, panneaux
d’information sur site, information des écoles, etc., permettant d’expliciter la
nécessité de remise aux normes de cet ouvrage) a été un atout pour le bon
déroulement du projet.
A la date de rédaction de cet article, l’espace a été remis au public pour
l’installation des attractions de la vogue des noix. Les finitions sont programmées pour le mois de novembre 2014. t
NOUVETRA
20-24 rue Paul Cézanne - BP 88
69882 MEYZIEU Cedex
Tél. 04 72 02 78 14
Fax : 04 78 04 02 47
Email : [email protected]
worksites
Métro du Caire - Ligne 3 - Phase 2
Traitement d’un problème inattendu
d’argile gonflante
Management of unexpected
swelling clay on Cairo Metro
line 3 Phase 2
B. Lecomte, VINCI Construction - S. Giuliani-Leonardi, VINCI Construction - R. Eymery, VINCI Construction - J.F. Serratrice, CETE Méditerannée.
Résumé
Lors des travaux de la ligne 3 -phase 2- du métro du Caire,
des reconnaissances de sols mirent en évidence la présence
inattendue d’argile gonflante au niveau du tunnel, près de la
station Cairo Fair. Pour vérifier cette anomalie, des reconnaissances complémentaires furent lancées afin de comprendre
pourquoi une couche d’argile stable pouvait gonfler dans de
telles proportions lors du creusement sous la nappe.
Considérant ce comportement de gonflement potentiellement
très élevé et ses effets en fonction du temps sur les 100 prochaines années, c’est un projet spécifiquement adapté à la
situation qui a été étudié et mis en œuvre sur le chantier. Dans
la station réalisée en paroi moulée, une couche « fusible » de
polystyrène spécialement adapté (jusqu’à 60 cm d’épaisseur)
fut mise en place sous le radier. Sur la zone de tunnel foré,
plusieurs sections furent étudiées et des calculs itératifs furent
réalisés afin d’estimer les déformations dans la couche d’argile
gonflante intéressée. Les conclusions furent que ce phénomène
de gonflement n’avait pas de conséquence sur le design du
revêtement.
1 - Introduction
When the Egyptian-French Joint Venture, with VINCI Construction Grands
Projets as leader, was awarded the Phase 2 of the Cairo Metro Line 3 in June 2009,
the knowledge of the anticipated ground conditions was not sufficiently detailed.
Ground investigations performed for the purpose of the bid around Cairo Fair
station highlighted clay layers just below the raft, but swelling behavior was not
suspected. Ground investigations for the detailed design later showed that this
clay layer had a very high swelling behavior.
Abstract
During the construction of Cairo Metro Line 3 Phase 2, ground
investigations highlighted the presence of unexpected swelling
clay at the tunnel elevation around Cairo Fair station. In order to
control this event, investigations were ordered so as to understand why an initially stable clay layer could swell in such large
proportions in case of excavation below the water table.
Considering the very high potential swelling behavior and the
associated time dependent effect on the next 100 years, a
specific design was then developed and implemented on site.
On the Cut & Cover station, a fuse layer (up to 60 cm thick)
made with a specific polystyrene material was installed below
the raft level. On the bored tunnel section, several sections were
investigated and iterative calculations were then performed so
as to estimate the clay strain amount in the influenced swelling
clay layer. The conclusion was that the swelling effect had no
impact on the tunnel lining design.
As a consequence, dedicated soil investigations were decided and executed. A
specific study followed with the aim of managing the problems caused by this
swelling behavior of the soil below the raft of Cairo Fair station. On the TBM
tunnel section, detailed investigations and calculations showed that the swelling
behavior was not affecting the segment reinforcement design.
After a brief description of the Cairo Metro line 3 Phase 2, this paper details the
swelling behavior of the considered clay layer. The design of the fuse layer below
raft level of the station will then be described in detail. Finally, tunnel behavior in
the presence of swelling clay will be presented.
435
worksites
Nord
Line 3 Phase 2
e1
has
P
e3
Lin
Increasing elevation
El Az
har r
oad
tunn
el
Line 2
Isohypse line
Figure 1 - Major tunnel projects in Cairo city.
2 - Cairo metro line phase 2
2.1 - Project location
In contrast to most completed tunnels projects in Cairo, Cairo Metro Line 3 Phase
2 is not located in the lower Nile valley, but on East Cairo’s hills (see figure 1)
where no major tunneling projects have ever been completed prior to the execution of Phase 2.
Phase 2 project consists in:
- Building five 150 meters long Cut & Cover stations with diaphragm wall technology,
- Boring a 8.35 meters inner diameter tunnel with one slurry TBM and one EPB
TBM over a length of about 7.1 km,
- Excavating seven circular Evacuation Shafts located between stations.
2.2 - Ground data during the bid period
For the purpose of the bid, some ground investigations had been performed
along this 8 km long project:
- 30 boreholes with SPT tests and piezometers,
- Laboratory tests with sieve analysis, identification tests and direct shear tests or
UCS tests for cohesive ground.
Based on this preliminary investigation, it was anticipated that a coarse sand
layer with some interbedded clay layers would be encountered on most of the
alignment. From the interstation between Cairo Fair and Stadium stations and up
to Haroun station, the water table was expected to be below the project elevation.
436
2.3 - Ground survey for detailed design
Before the start of the detailed design, some additional investigations were performed along the project alignment. They consisted of:
- 32 boreholes with SPT tests and piezometers,
- 12 pressuremeters tests,
- Pumping tests on Cairo fair station,
- MASW geophysical survey on Cairo Fair station,
- Laboratory tests
2.4 - Cairo Fair station
Cairo Fair station was critical for Phase 2 project because both TBMs had to
begin their excavation work from this station in both directions. Figure 2 shows
the assumed longitudinal profile around this station taking into account the additional ground investigation.
The construction of this station was more challenging than anticipated because
of:
- The presence of an unusual limestone layer at the diaphragm-wall embedment
elevation, inducing some difficulties for the diaphragm-wall excavation,
- Dewatering needs that were more important than anticipated in the station,
- The presence of a swelling clay layer at the base of the Cut & Cover station.
In the next sections, we will focus on this swelling clay behavior and how this
behavior was controlled on the cut & cover station and TBM tunnel.
WORKSITES
Figure 2 : longitudinal geological profile around Cairo Fair station.
3 - Swelling clay behavior
3.1 - Clay layer main characteristics
of water within each tested sample at a selected state of stress. These tests
highlighted a very large swelling behaviour, both in terms of strain and force (see
figures 3 and 4), with important swelling when water was introduced (except for
tests made under very high stresses).
According to the investigations performed on site and in Egyptian laboratory
during the detailed design stage, this lower clay layer:
- Is an homogeneous greyish-brown hard clay layer with SPT value around 30,
limit pressure around 2 MPa and Menard modulus around 40 MPa,
- Has fine content of approximately 85% and clay content (particle percentage
inferior to 2μm) of around 33%,
- Has liquid limit around 104 and plastic limit around 54, which means this clay
layer is very plastic, with plasticity index around Ip≈50,
- Has free swelling index of around 210% as per ASTM D4546.
Based on these observations, it became clear that this lower clay layer had a
swelling behavior, which needed to be further investigated (in contrast with the
upper clay, which did not have swelling characteristics).
3.2 - CETE laboratory involvement
Following the identification of this risk, it was decided that complementary analysis in collaboration with the French CETE Méditerranée laboratory should be
performed. This laboratory is well known for its expertise in swelling ground
behavior.
As a consequence, new samplings were performed with triple core barrel technology so as to limit clay remolding as much as possible. Samples were then sent
to France to carry out the following tests:
- Clay identification with mineralogy analysis,
- Swelling oedometric tests,
- Simplified shrinkage and swelling tests.
Figure 3 - Clay sample at the end of the test (initial height
of the sample was the ring height).
Finally, additional tests based on K0 high pressure oedometric test and
shrinkage-swelling tests confirmed the swelling sensitivity of this lower clay
layer.
3.4 - Clay swelling modeling principle
Based on usual theoretical approaches and understanding of the physical phenomenon, and upon analyzing time and stress relations from the laboratory tests,
the clay swelling in case of water presence can be modeled as follows:
With:
3.3 - Laboratory tests results
The main identification tests confirmed the results highlighted by the preliminary
tests. In addition, according to its mineralogical analysis, this clay is essentially
made up of smectite particles (around 86% of the clay and 77% of the rock
particles), which highlights its potential swelling behavior. Methylene blue tests
also confirmed this high smectite percentage.
Several oedometric tests were then performed in parallel, with the introduction
-
, time/stress factor
- σ, the applied effective stress on the sample (in kPa)
- σag, the swelling pressure (in kPa)
- t, the time (in hours)
- tu, the unit time (1 hour)
- a and b, 2 local factors depending on the investigated clay.
437
worksites
Figure 4 - Œdometric tests results in case of water condition change.
Even if the considered formula might seem quite complicated, it is easily explainable. As defined in the ASTM D4546, swelling related to changes in the water
content can be divided into 2 phases:
- Phase 1: primary swell, which more or less corresponds to a “short term swelling”. Considering settlement issue on soft clay layers, this phase is in fact
similar to a consolidation phase. In the proposed formula, the phase 1 primary
swell corresponds to the factor:
Consequently, the 2 factors which are proposed for strain estimation are homogenous with what is usually used on settlement design. Note also that load effect is
taken into account in the formula so as to follow as much as possible the reality
measured in the tests. Finally, it is worth highlighting that the proposed formula
deals with thin samples, where the delay effect related to the water diffusion is
quite limited.
3.5 - Swelling rate speed estimation
It is interesting to note that the proposed factor is in line with what is usually
admitted when we encounter settlement issue. Note also that when T is large
(i.e. time is large), this factor tends to 1, which means that it is the end of this
primary phase.
As it is usually done in cases of settlement design, it is then necessary to estimate
a swelling rate speed. As defined in ASTM 4546, this means that a boundary
(called t100) between primary swell and secondary swell needs to be estimated
based on the loading stages of the performed tests (see figure 5).
- Phase 2: secondary swell, which corresponds to a long term swelling. Considering settlement issues on soft clay layers, this phase is in fact similar to a
creep phenomenon. In the proposed formula, secondary swell corresponds to
the factor:
Note that when T is large (i.e, time is large), this factor tends to ln (T), which is
homogenous with what is usually modeled when we face creep phenomenon on
soft clay.
438
Figure 5 - Displacement vs duration for different loads
WORKSITES
As usually done with consolidation tests, swelling speed Cv can be estimated
through the definition of t50 duration (duration corresponding to 50 % of the
primary swelling) as per figure 5.
Then swelling speed can be estimated through the following formula:
As we can see, because of the required excavation, some negative pore pressure
will appear just after the excavation. This negative pore pressure will induce some
suction inside this clay layer. Consequently, water content will change in this clay
layer after the excavation. It will then induce some swelling into this clay layer,
which needs to be controlled and managed over the years.
4.2 - Mitigation proposal strategy
3.6 - Assumed swelling characteristics
On this specific Cairo Metro project, oedometer tests results allowed the following design values definition:
- σag=900 kPa
- a=0.05, b=0.035
- Swelling rate speed: Cv=7.10-10 m²/s, considering t100 equal to 480 hours based
on tested samples.
4 - Swelling behavior below the station
4.1 - Swelling generation
As previously stated, there is a swelling clay layer below the raft base that is
below the water table on Cairo Fair station. Constructing the station requires
excavation down to this clay layer, creating a sudden decrease of the total vertical
stress of the clay.
Contrary to settlement issues on the soft clay layer, the excavation will induce
(via this unloading) a sudden decrease of the pore water pressure. At the same
time, the vertical effective stress will slowly reduce so as to reach an equilibrium
state. Figure 6 below presents the typical evolution of stress of this clay layer with
respect to time:
In order to mitigate the anticipated swelling effects on the raft design for the next
100 years (station lifetime), several strategies were successively considered:
- Designing a raft able to support the full swelling pressure. This would mean that
the raft should be able to support a 900 kPa load, which is too large. Because of
the consequences on the raft design, this solution was disregarded.
- Allow a free swelling of the clay without any stresses below the raft. This means
that the raft should be designed as a slab resting on the diaphragm walls. However, because the swelling increases when the vertical effective stress decreases,
calculations have shown that this solution would have required too much void
thickness (that is to say over-excavation) between the base of the raft and the top
of the clay. Consequently, such a solution was also disregarded.
- Allowing a maximum and controlled effective stress of the clay layer, so as to
reduce the swelling effect as much as possible while keeping the upward stress
below the raft at reasonable levels. Finally, this solution was developed.
4.3 - A fuse polystyrene thickness
In order to control both the clay swelling and the associated stress, the best
solution consisted in placing a fuse layer below the raft. This layer needed to be
designed so as to:
- Transfer the stress between clay and raft as long as the stresses remained low,
- Crush when the swelling pressure is too important while continuing to transfer
a reasonable stress value.
After a review of potential materials which could be used, it was decided to use
polystyrene material for many reasons:
- In civil engineering, polystyrene has been used for decades for building very
light embankments in poor soil conditions. It is consequently a well-known
material, whose durability and behavior have already been checked and tested,
- It is a controlled material,
- It is a material which perfectly suits requirements because it is an elastic quasi
perfect plastic material with the typical stress-strain curve presented in figure 7:
Figure 6 - Swelling
mechanism below a
station raft.
Figure 7 - Typical polystyrene behavior
439
worksites
For typical polystyrene material, εmax is usually more than 50% while σel and
σmax usually depend on polystyrene density. After having performed a series
of laboratory tests on polystyrene samples (see figure 8), a polystyrene with
24-25 kg/m3 density was selected as most suitable.
Figure 8 - Polystyrene compressibility.
4.4 - Swelling generation development with time
Considering the swelling mechanism and the pore pressure distribution inside a
clay layer, it is easily understandable that the influenced thickness of swelled clay
will increase with time, as observed for consolidation theory in case of settlement
with soft clay layers. For a considered time duration t and a total clay height H, the
associated influenced thickness percentage can be estimated based on the typical
consolidation percentage formula:
4.5 - Swelling estimation below the raft
Calculations were made considering a 6 meter thick clay layer with an average
effective stress within the clay below the raft equal to 50 kPa as given by the
polystyrene layer. This value was resulted of mechanical characteristics of the
selected 24-25 kg/m3 polystyrene:
- Elastic stress σel of the polystyrene is superior to the raft concrete dead load
and the on-site water pressure plus some safety factor. Indeed, we do not want
any polystyrene crush because of concrete load or water pressure.
- εmax>50% is considered for fuse purpose,
- A maximum allowable stress equal 200 kPa, based on engineering judgment.
Finally, the following swelling curve presented in figure 10 has been obtained,
with the main swelling results:
- 5 cm after 5 years
4.6 - Polystyrene fuse thickness estimation
Based on sensitivity analysis made on clay thickness, swelling speed and effective stress, it was finally decided to install a 60 cm thick polystyrene layer below
the station raft. Figure 9 shows the placing of the polystyrene layer before the
pouring of the raft lean concrete.
When using this consolidation formula, it is then possible to estimate the
thickness of the ground influenced by swelling with respect to time, and consequently the swelling value for a considered time t and a total clay height equal
to H:
Figure 9 - Placing
of the polystyrene
layer.
Figure 10 - Swelling
generation with time
below the raft.
440
WORKSITES
5 - Swelling behavior around the tunnels
5.1 - Potential origin of swelling behavior
In the vicinity of Cairo fair station, tunneling excavation with TBM was to be done
within the lower clay layer, as shown on figure 2. Also, based on the conclusion
drawn in section 4, it was considered mandatory to check and analyze the tunnel
behavior in all configurations of the position of the clay layer relative to the tunnel.
As stated by Serratrice & Soyez in 1996, swelling phenomena in clay material is
usually initiated by water pressure changes during or after the works:
- It can be generated by negative pore pressure generation during the works in
relation with deep excavation. Such should occur around a tunnel if the total
stress change is in practice superior to the initial water pressure (see figure 6).
- It can be generated by water pressure changes in line with hydraulic boundary
conditions related to the associated works.
5.2 - Critical swelling zone around a tunnel
In a first stage, a sensitivity analysis was performed in order to estimate the location of the most critical zone regarding total stress change for a clay layer. A FEM
analysis was performed, considering a typical tunnel section where clay layer
thickness and location around the tunnel is changed depending on the investigated case (see figure 11).
Figure 12 - Definition of the area prone to swelling potential behavior.
Note that the performed calculations are quite conservative because such an
approach does not consider the delay of swelling generation within the area prone
to potential swelling, in contrast to the strategy defined for the swelling below the
Cairo Fair raft (see section 4.4).
5.3 - Swelling estimation around the tunnel
Unlike the swelling estimation below Cairo Fair station, the interdependent strainstress swelling development had to be studied:
- As per formula defined in section 3.4, strains and stresses are highly dependent
and interacted in case of swelling,
- Also, the effect of the 40 cm thick concrete segment and its associated relative
stiffness had to be taken into account.
Figure 11 - FEM analysis so to define sensitive swelling zone.
Obviously, it was possible to show that the most sensitive zone to total stress
change corresponds to a clay layer located in the lower part of the tunnel. Indeed,
whatever the considered thickness in the lower part of the tunnel, models show
that mean total stress is reduced by more than 70 kPa on the first 2.6 meters
below the bottom of the tunnel. Such a 70 kPa in fact falls within a typical range
of water head at the tunnel axis in the vicinity of Cairo Fair station.
A detailed analysis of the mean total stress change results then allowed defining
the area prone to potential swelling behavior, as shown in figure 12.
Because the calculations are quite complicated, an iterative approach was considered assuming first a volume strain definition in the area prone to swelling. This
volume strain change was then the input for the considered area and FEM calculation was then conducted. The average mean effective stress in the area prone
to swelling was then estimated. Finally, back calculation defining the resulting
swelling strain was then performed with the analytical formula defined in section
3.4. After several runs of calculations, it was in the end possible to estimate an
average swelling strain within the area.
As per FEM calculations, it was possible to estimate the swelling of the clay within
the area prone to swelling to around 3%.
5.4 - Swelling effect on the segment
Then, it was possible to estimate this swelling on the segment design. Figure 13
shows as an example the anticipated total displacement shape after a 100 years
duration, with up to 20-30 mm of upward movement related to swelling effect
depending on the considered sections.
441
worksites
6 - Conclusion
On Cairo Metro Line 3 Phase 2, although a swelling clay layer as shown on
figure 15 was not expected along the project alignment; detailed investigations
highlighted its presence, with potential risks for the structures to be constructed.
Dedicated tests were then implemented, which showed that either the swelling
pressure could be up to 900 kPa or free swelling could be up to 200%.
Figure 13 - Total displacement shape.
It was finally concluded 20-30 mm displacement range during the next 100 years
was acceptable, keeping in mind relative displacements would be rather limited
because the clay layer was quite continuous.
Figure 15 - Typical swelling clay observed during Cairo Fair excavation.
Figure 14 - Axial forces and bending moment shape.
Concerning forces issues as shown on figure 14 with axial forces and bending
moments, it could be demonstrated that the tunnel bending moment resisting
capacity was not exceeded while some limited additional normal forces could
be observed. Finally, the segment design was checked without any additional
reinforcement.
For a deep excavation like a Cut & Cover station, excavation would generate
negative pore pressure and then initiate swelling generation of such a clayey
ground. In order to master this problem over the 100 years station lifetime, a
specific design was implemented. It showed that a fuse layer made with a 60 cm
thick polystyrene of 24-25 kg/m3 density should be placed below the raft. Such
a fuse layer will avoid any disorder in relation with the anticipated 30 cm swell
below the raft.
On the tunnel section, strain-stress interaction calculations coupled with FEM
analysis segment design showed that although some 3% swelling may be generated below the tunnel raft, the segments’ design was safe enough and there was
no need to additionally reinforce them. Some limited upward movements must
however be considered over the next 100 years. t
Acknowledgements
The authors would like to thank the National Authority for Tunnel and its representatives for their supports and confidence concerning this specific design issue.
References
• ASTM D 4546-03: Standard Test Methods for One-Dimensional Swell or Settlement Potential of Cohesive Soils
• Serratrice, J.F and Soyez, B. 1996. Les essais de gonflement in Bulletin des laboratoires des Ponts &Chaussées
442
SPONSOR PLATINE
VINCI Construction et les travaux souterrains : un métier historique, une expertise complète fondée
sur la diversité des savoir-faire, le partage d’expérience et les synergies.
Pionnier du secteur dans les années 1920
(sous les couleurs de Campenon Bernard),
VINCI Construction a contribué par la suite, par
son esprit d’innovation, au développement de
techniques et de méthodes (voussoirs en béton
précontraint, tunneliers à pression de boue,
systèmes de pilotage automatisés, etc.) qui ont
élargi le champ d’application de la construction de tunnels à la totalité des profils géologiques. Dans les années 1980, l’entreprise
a fait valoir sa maîtrise technique à travers
toutes sortes de projets (routiers, ferroviaires,
hydrauliques) en France et à l’international, et
notamment les chantiers de légende qu’ont
été les tunnels sous la Manche, le Storebaelt
(Danemark) puis les tunnels de l’A86 Ouest en
Île-de-France. Depuis 1993, VINCI Construction organise le retour et le partage d’expérience au sein de son club Travaux souterrains,
et développe les synergies entre ses entités
pour répondre, partout dans le monde, à l’essor des projets que favorisent les besoins de
mobilité et la volonté de préserver du cadre de
vie. Figurant parmi les tout premiers spécialistes mondiaux du secteur, VINCI Construction
dispose aujourd’hui d’une offre complète, de la
conception à l’exécution des ouvrages et de la
conception à la fabrication, à l’utilisation et à
la commercialisation de tunneliers. Après avoir
livré, en France, les tunnels de Violay (A89) et
de Saverne (LGV Est européenne) ainsi que de
nombreux prolongements de lignes de métro
(Marseille, Lyon, Paris), le tunnel réhabilité de
la Croix-Rousse, à Lyon, et, à l’étranger, les
tunnels ferroviaires du Liefkenshoek, à Anvers,
les puits et tunnels de stockage d’eaux usées
du Lee Tunnel à Londres, divers chantiers
pour les métros de Londres, Singapour, Hong
Kong, du Caire ainsi que des ouvrages hydrauliques en Afrique et en Amérique latine. VINCI
Construction est aujourd’hui engagé sur une
vingtaine de projets comme les tunnels des
mines de cuivre d’El Teniente au Chili, la liaison
ferroviaire Ceva entre la France et la Suisse,
etc., et a lancé plus récemment les travaux de
la ligne B du métro de Rennes et du lot sud de
la ligne rouge du métro de Doha, au Qatar.
ChantierS/worksites
Prolongement d’EOLE à l’ouest
Travaux de reconnaissance sous le CNIT à La Défense
EOLE line western extension
Survey works beneath the CNIT in the La Défense business district
Olivier THUAUD
Sade STS
Louis CANOLLE
Setec TPI
Figure 1 - Le CNIT /
The CNIT.
Résumé
Dans le cadre du prolongement du RER E à l’ouest, il est prévu
de construire une gare souterraine sous le CNIT (fig.1) dans le
quartier de La Défense.
Le marché de travaux de reconnaissance a été confié à un groupement d’entreprises, piloté par le Service Travaux Spéciaux de
la SADE.
Il a consisté en la réalisation d’un puits de reconnaissance
depuis le parking du CNIT afin de tester en grandeur nature le
comportement des terrains pour fiabiliser et valider les principes de construction de la future gare, et disposer d’un retour
d’expérience sur les difficultés de réalisation et les nuisances
de chantier dans un environnement très contraignant.
Entreprises et intervenants
• Maître d’ouvrage : Réseau Ferré de France
• Assistant à Maître d’ouvrage : Systra
• Maître d’œuvre : Setec, Egis, Jean-Marie Duthilleul
• Groupement d’entreprises :
- Mandataire et direction technique : Sade
- Cotraitants : Fondasol et Keller
- Sous-traitant Mesures : Soldata
• Propriétaire et Exploitant du CNIT : Viparis et Unibails
Abstract
As part of the work to extend RER express metro line E
westwards, construction of an underground station is planned
beneath the Centre of New Industries and Technologies (CNIT)
(fig.1) in the La Défense business district of Paris.
The contract for underground survey works was entrusted to
a contractor consortium headed up by SADE’s Special Works
Department.
This entailed excavation of a survey shaft downwards from the
CNIT car park to perform real-life testing of soil behaviour, in order
to confirm and validate the construction principles for the future
station, and to provide experience of construction difficulties and
worksite disturbances in a highly constrained environment.
Main concerned parties
• Client: Réseau Ferré de France
• Engineer’s Assistant: Systra
• Project Manager: Setec, Egis, Jean-Marie Duthilleul
• Contractor consortium:
- Lead contractor, technical management: Sade
- Co-contractors: Fondasol and Keller
- Subcontractor Monitoring: Soldata
• CNIT Owner/Operator: Viparis and Unibails
445
ChantierS/worksites
1 - Le projet
Le projet de pprolongement du
RER E à l’ouest comporte la
construction d’infrastructures souterraines dont 8 km de tunnel et 2
gares souterraines.
Afin de tester in situ le comportement des terrains et pour fiabiliser
et valider les principes de construction de la future gare La Défense
située sous le CNIT, RFF a confié
au Service Travaux Spéciaux de la
SADE la réalisation d’un puits de
reconnaissance et d’essais depuis
le niveau « -5 » du parking du CNIT.
Ce marché, qui s’intègre dans
la phase de reconnaissance entre
la gare Saint-Lazare et Nanterre-
La-Folie, a précisément pour objet :
- la réalisation d’un puits vertical,
de 4 m de diamètre, sur 25 m de
profondeur correspondant à une
cote de 18 m NGF, creusé en deux
phases de travaux jusqu’au toit
des formations sableuses, sousjacentes aux calcaires grossiers ;
- la réalisation de sondages, de
mesures, d’auscultations et d’essais sur l’ensemble du site et en
laboratoire.
Le creusement s’est déroulé en 2
phases :
• Première phase : la base
Les travaux prévus dans cette première
phase du projet sont la réalisation des
12 premiers mètres du puits de recon-
1 - The project
The project to extend the RER E line
westwards entails construction of
underground infrastructures, including 8 km of tunnels and 2 underground stations.
In order to test soil behaviour on
site and confirm and validate the
construction principles involved in
building the future La Défense station,
located beneath the Centre of New
Industries and Technologies (CNIT),
RFF entrusted SADE’s Special Works
Department with the excavation of a
survey and test shaft from basement
level 5 of the CNIT car park.
The specific subject of this contract,
which forms part of the survey phase
for the section between Saint-Lazare
and Nanterre-La-Folie stations, was
as follows:
- construction of a vertical shaft 4 m in
diameter and 25 m deep to elevation
NGF 18 m, excavated in two phases
of works to the top of the sandy
formations adjoining the coarse
limestone
-
carrying out investigations, measurements, observations and tests
throughout the site and in the laboratory.
Excavation took place in two phases:
• Phase one: base
Works during this initial phase of the
project comprised excavation of the
first 12 metres of the survey shaft,
including all preparatory works: preliminary excavation, installation of the
handling gantry, installation of supply
and discharge lines for pump water,
installation of noise, vibration and
settlement monitoring, etc.
As regards soil surveying, geotechnical
surveys were performed, as well as
a pumping test in the Cuise sand to
confirm the option to be adopted to
reach the excavation level of +18 m NGF.
• Second phase:
construction of the shaft
The excavation method used for the
shaft – groundwater dewatering with
no interruption in works – was chosen
following pumping trials and initial
excavations. This option – which
required four dewatering shafts – was
preferred to the jet grouting method.
Good progress on the first 12 metres
of earthworks convinced the CNIT
operators, Unibail and Viparis, to
continue works without any interruption between the first and second
phases.
Figure 2 - Coupe initiale du puits de
reconnaissance / Initial cross-section
of the survey shaft.
446
CHANTIERS/WORKSITES
naissance incluant tous les travaux
préparatoires de préterrassement et
d’installation du portique de manutention, l’installation des alimentations et
de l’exhaure des eaux de pompage, la
mise en place des mesures de bruits,
vibrations et tassements…
En matière de reconnaissance de sol,
des sondages géotechniques sont
réalisés ainsi qu’un essai de pompage dans les sables de Cuises, qui a
permis de valider l’option à mettre en
application pour atteindre la cote de
terrassement de +18 m NGF.
• Deuxième phase :
la réalisation du puits
La méthodologie de réalisation du
puits sous rabattement de la nappe
sans interruption de chantier a été
retenue à la suite de l’essai de pompage et des premiers terrassements.
Cette option, qui a nécessité la mise
en œuvre de 4 puits de rabattement, a
été préférée à celle de mise en œuvre
de jet grouting. Le bon déroulement
des 12 premiers mètres de terrassement a convaincu les exploitants du
CNIT, Unibail et Viparis, de réaliser les
travaux sans interruption de chantier
entre la première et la seconde phase.
2 - Reconnaissances
géotechniques
Contexte
du secteur de La Défense sont
connues, les fondations de la future
gare solliciteront les 3 derniers
mètres de la dalle calcaire, puis les
sables boulants de Cuises et les
sables supérieurs. Les bâtiments
existants sont généralement fondés
sur le toit de cette dalle calcaire. Les
fondations de la future gare souterraine sous un bâtiment existant
devront être dimensionnées suivant
ce contexte nouveau intégrant les
descentes de charges de l’existant.
Afin de valider les principes et
méthodologies de construction
ainsi que le dimensionnement des
ouvrages provisoires et définitifs
pour la construction de la future
gare, une campagne de reconnaissance complète était nécessaire
pour compléter les données connues
et fiabiliser le modèle géotechnique.
2 - Geotechnical surveys
Context
The geological, geotechnical and
hydrogeological data for the La
Défense district are known, but the
foundations of the future station
will involve the last three metres of
limestone slab, followed by the loose
Cuise sand and upper sand. Most
existing building foundations rest
on the top of this limestone slab.
The foundations of the future underground station, beneath an existing
building, will need to be designed to
take this new context into account,
including load paths for existing
structures.
To validate the construction principles
and methods and the design of the
temporary and permanent structures
involved in construction of the future
station, a full survey campaign was
required to supplement existing data
and enhance the reliability of the geotechnical model.
Geotechnical investigations
and analysis
The layout of investigation works
commenced from the CNIT’s bottom
basement level is shown in figure 3.
Reconnaissances et
analyses géotechniques
L’implantation des travaux de reconnaissance depuis le dernier niveau
du sous-sol du CNIT est présentée
en figure 3.
Reconnaissances à réaliser
Soil investigation programme
Zone de reconnaissances.
Préterrassement à prévoir /
Pre-excavation
Zone de reconnaissances.
Avant trous à prévoir /
Pre-holes
Même si les données géologiques,
géotechniques et hydrogéologiques
Carotté / Cored
Destructif / Destructive
Destructif + Gamma ray /
Destructive + Gamma ray
Pressiomètre /
Pressuremeter
Figure 3 - Vue en plan des reconnaissances / Plan view of investigations.
447
ChantierS/worksites
Figure 4 - Observation des parois du puits – Interface Marnes et Caillasses /
Calcaire Grossier / Shaft wall observation: interface between Marl and Rock and
Coarse Limestone.
Figure 5 - Réalisation d’un essai horizontal au vérin à plaques rigides dans le
puits / Horizontal test in the shaft using thrust jack with rigid plates.
Le premier objectif consistait à vérifier la stratigraphie du sol au droit
du projet. La réalisation du puits
de reconnaissance a permis une
observation précise et détaillée des
terrains en place à l’avancement
des terrassements. Ces derniers ont
ainsi traversé les marnes et caillasses comportant une succession
de bancs particulièrement durs, le
calcaire grossier, puis le toit de la
glauconie grossière (cf. Fig. 2 et 6).
The first aim was to check soil stratigraphy in the area of the project. Excavation
of the survey shaft enabled precise,
detailed observation of soil on site as
earthworks progressed. Excavation
passed through marl and rock including
a series of particularly hard beds, coarse
limestone, and then the top of the coarse
glauconite (see Figs. 2 and 6).
En complément de ces essais, des
sondages conventionnels (carottés et destructifs) ont été réalisés
suivant l’implantation de la figure
3 de manière à quadriller la zone
et vérifier l’uniformité de la stratigraphie. Ces sondages ont atteint
le toit des argiles plastiques et ont
fait l’objet d’essais in situ (dilatométriques, SPT, pressiométriques…)
et en laboratoire, déterminant ainsi
l’ensemble des caractéristiques
mécaniques des sols en place.
A l’avancement du creusement
du puits, des essais horizontaux
(cf. figure 5) et verticaux ont été
réalisés afin d’étudier et mesurer
les caractéristiques mécaniques de
déformation des terrains à différents
niveaux dont celui des fondations de
la future gare.
Ces essais ont établi que l’ensemble
géomécanique raide de transition
entre les marnes et caillasses et
le calcaire grossier, présentait un
module de déformation en premier
chargement de l’ordre de 1 GPa.
Figure 6 - Coupe interprétée
des terrains au droit du CNIT /
Interpreted cross-section of soil
in the area of the CNIT.
448
As shaft excavation progressed, horizontal and vertical tests (see figure 5)
were conducted to study and measure
the mechanical characteristics of soil
deformation at various levels, including
the foundation level for the future station.
These tests determined that the stiff
geomechanical formation between the
marl and rock and the coarse limestone
had an initial load modulus of deformation of approximately 1 GPa.
In addition to these tests, conventional core boreholes and destructive
boreholes were drilled as shown in
figure 3, in order to provide a survey
CHANTIERS/WORKSITES
Reconnaissances et
analyses hydrogéologiques
La mise en place de piézomètres,
sur lesquels deux essais de pompage longue durée ont été réalisés,
puis l’analyse du dispositif de rabattement de la nappe mis en œuvre
pour le creusement du puits ont permis de tester l’efficacité du système
de rabattement en vue de la définition des solutions techniques de
gestion de la nappe pour la phase
travaux de la gare. Les ordres de
grandeur de perméabilité attendus
ont été confirmés dans les horizons
calcaires (kh = 2.10-4 m/s) et les
horizons sableux (kh = 6.10-4 m/s),
séparés par l’horizon semi-imperméable de la glauconie grossière.
3 - Les travaux
Le marché a été attribué au groupement d’entreprises SADE-FONDASOL-KELLER.
Méthodologie des travaux
• Les installations
Pour la réalisation des travaux de
reconnaissance, des emprises ont
été mises à disposition dans le dernier niveau de parking du CNIT (cf.
Fig. 8) et en surface à proximité de
la rue Carpeaux.
Les installations mises en œuvre
devaient permettre la manutention
des bennes, des engins et assurer
les rendements. Pour cela, il a été
nécessaire de réaliser un préterras-
of the entire the area and check the uniform nature of the stratigraphy. These
boreholes extended as far as the top of
the plastic clay, and were the subject of
on-site tests (dilatometry, SPT, pressure
testing, etc.) as well as laboratory
testing, thus determining all the mechanical characteristics of the soil on site.
management solutions for the works
phase relating to the station. The
orders of magnitude of the expected
permeability were confirmed for the
limestone horizons (kh = 2.10-4 m/s)
and sandy horizons (kh = 6.10-4 m/s),
separated by the semi-impermeable
coarse glauconite horizon.
Hydrogeological
investigations and analysis
Vibration investigations
and analysis
Installation of piezometers, with which
two long-term pumping tests were
carried out, followed by analysis of
the groundwater dewatering solution
used for excavation of the shaft, made
it possible to test the effectiveness of
the dewatering system with regard to
definition of the technical groundwater
Noise and vibration measurements were conducted continuously
throughout the various worksite
phases and during controlled dynamic
excitement, in order to study the disturbances created by works and identify the critical phases for proposing
corrective measures during works on
the future station.
Reconnaissances et
analyses vibratoires
3 - Works
Des mesures de bruits et de vibrations 24H/24H durant les différentes
phases du chantier ou sous excitation dynamique contrôlée ont été
réalisés afin d’étudier les nuisances
engendrées par les travaux et identifier les phases critiques pour proposer des mesures correctives lors
des travaux de la future gare.
The tender was awarded to the
SADE-FONDASOL-KELLER contractor
consortium.
Works method
• Installations
For the survey works, space was made
available on the bottom level of the
Figure 7 - Essai de chargement dynamique / Dynamic load test.
Figure 8 - Emprise chantier / Worksite area.
449
ChantierS/worksites
Figure 9 - Installation au droit du puits / Installation around the shaft.
Figure 10 - Soutènement et ferraillage en attente de la projection de béton /
Support and reinforcements prior to shotcreting.
sement de 1,50 m au droit du puits
de reconnaissance afin de pouvoir
mettre en station les engins de
reconnaissance géotechnique, de
réaliser le puits de l’essai de pompage puis ceux pour le rabattement
de nappe. Le préterrassement a
également permis la mise en place
d’un portique équipé de 2 treuils
permettant d’atteindre une profondeur de 30 m.
Par ailleurs, le planning de réalisation imposait une co-activité forte
dans le préterrassement entre les
équipes de reconnaissance géotechnique et de réalisation des puits
de pompage et les équipes de réalisation du puits.
CNIT car park (see Fig. 8) and on the
surface, near Rue Carpeaux.
The installations used were designed
to enable skips and plant to be
manoeuvred and deliver expected
performance. This involved preliminary excavations 1.50 m deep at the
site of the survey shaft in order to
set up the geotechnical investigation
plant, construct the pumping test
shaft and the groundwater dewatering
shafts. Preliminary earthworks also
enabled a gantry with two hoists,
• Les travaux
Les travaux ont consisté en la création d’un puits de 4 m de diamètre
et 25 m de profondeur. Le puits a été
construit à l’avancement au moyen
d’un soutènement métallique cintré
en HEB160 et d’un cuvelage en
béton projeté armé par voie humide
pour la limitation des poussières.
L’espacement entre cintres varie de
1,0 m à 2,0 m.
Une première phase de travaux
consistait à atteindre une profondeur de 12 m, soit 31m NGF correspondant au niveau des eaux exceptionnelles à travers les marnes et
caillasses et le calcaire grossier. La
seconde phase, sous rabattement
450
de nappe, a finalement permis d’atteindre la cote de 20,5 m NGF dans
le calcaire grossier et le début de la
glauconie grossière.
A l’avancement du creusement
du puits, des essais in-situ étaient
programmés afin de déterminer les
caractéristiques des terrains en présence (essais verticaux, horizontaux
et vibratoires). Des fenêtres ont été
conservées à l’endroit des différents
essais de manière à conserver un
visuel des terrains rencontrés.
Figure 11 - Rabattement de nappe par puits de pompage / Groundwater dewatering using the pump shaft.
Le chantier en quelques chiffres :
Démolition de dallage : 362 tonnes
m3 évacués : 1 100 m3
Soutènement métallique : 11 tonnes
Treillis soudé : 300 m²
Béton projeté : 100 m3
capable of reaching depths of 30 m,
to be installed.
Furthermore, the schedule called
for a high proportion of work by the
geotechnical investigation crew to
be carried out at the same time as
excavation of both the pump shaft
and the shaft itself.
• Works
Works consisted in the excavation
of a shaft 4 m in diameter and 25m
deep. The shaft was excavated
progressively using HEB160 steel
arch profile supports and sprayed
reinforced concrete casing, using a
wet process to minimise dust. Arch
supports were spaced between 1.0
and 2.0 m apart.
The first phase of works involved
excavation to a depth of 12 m (NGF
elevation 31 m), corresponding to the
exceptional water level, through marl
and rock and coarse limestone. The
second phase, involving groundwater
dewatering, eventually reached an
elevation of 20.5 m NGF in coarse
limestone, at the beginning of the
coarse glauconite.
On-site tests were scheduled as shaft
excavation progressed to determine
the characteristics of the soil (vertical, horizontal and vibration tests).
Windows were left where tests were
performed in order to keep a visual
record of the soil encountered.
Worksite figures:
Slab demolition: 362 tonnes
m3 removed: 1,100 m3
Steel supports: 11 tonnes
Welded wire mesh: 300 m²
Sprayed concrete: 100 m3
CHANTIERS/WORKSITES
Figures 12 - Puits terminé / Completed shaft.
- Pumping tests to validate dewatering procedures
- Horizontal and vertical rigid plate
tests using thrust jacks (see Fig.
5) (160 tonnes)
- Dynamic tests and vibration tests.
These tests made it possible to have
a precise, complete database for the
project phase studies, which began at
the same time as the construction of
the survey shaft.
Le rabattement de la nappe par
l’intermédiaire de 4 puits de pompage a atteint un débit maxi de
200 m3/h correspondant à une côte
de 20,70 m NGF. Ce retour d’expérience est très important pour
l’élaboration des méthodologies et
le dimensionnement du rabattement
à considérer pour la construction de
la future gare.
• Les essais géotechniques
Une campagne complète de sondages géotechniques a été réalisée
par FONDASOL à savoir :
- La réalisation de forages destructifs jusqu’à une profondeur
de 40 m,
- La réalisation de carottages
verticaux jusqu’à 65 m,
- La mise en œuvre de piézomètres,
- La réalisation d’essais pressiométriques et dilatométriques
- La réalisation d’un essai crosshole,
- L’étude en laboratoire sur
échantillon de sol,
- Des essais de pompage pour
valider la réalisation du rabattement,
- Des essais au vérin à plaque
rigide horizontaux (cf. Fig 5) et
verticaux (à 160 tonnes),
- Des essais dynamiques et
vibratoires.
L’ensemble de ces essais per-
Figure 13 - Sondages / Survey boreholes.
mettent d’avoir une base de données
précise et complète pour les études
de phase projet dont le démarrage
était concomitant avec la réalisation
du puits de reconnaissance.
Avancement
Le chantier a démarré début juillet
2013.
La première partie du puits a été
réalisée sans trop d’aléas, cependant la dureté de certains bancs de
terrains rencontrés a sensiblement
amoindri le rendement. Dans les
bancs les plus durs, les équipes
mettaient entre 2 et 3 jours pour
réaliser une travée complète (terrassement, soutènement métallique
et projection du cuvelage).
La seconde phase a été condition-
Progress of works
The maximum flow of groundwater
dewatering via the four pump shafts
was 200 m3/h at elevation 20.70
m NGF. This experience played an
important role in the development
of methods and dimensioning of the
dewatering to be used for construction
of the future station.
• Geotechnical tests
A full geotechnical investigation campaign was conducted by FONDASOL
as follows:
- Destructive boreholes to a depth
of 40m
- Vertical core samples to a depth
of 65m
- Installation of piezometers
-
Pressure tests and dilatometric
tests
- Cross-hole test
- Laboratory study of soil samples
Works commenced in early July 2013.
The first part of the shaft was completed with relatively few problems.
However, the hardness of some soil
beds encountered had a significant
impact on productivity. In the harder
beds, crews took between two and
three days to complete a full section
(excavation, steel supports and
shotcreting the casing).
The second phase was dependent
on the pumping test and problems
encountered in developing the shafts
for groundwater dewatering. The pumping test alone generated 70 m3/h, but
the four dewatering shafts together had
difficulty achieving even 200 m3/h.
Given the maximum groundwater
dewatering level, as a precautionary
measure the consortium was asked to
halt excavations at elevation 20.5 m
451
ChantierS/worksites
née par l’essai de pompage et les
problèmes rencontrés pour les
développements des puits pour le
rabattement de la nappe. En effet
si l’essai de pompage donnait
70 m3/h, les 4 puits de rabattement
n’ont pu atteindre, et encore difficilement, que 200 m3/h.
Located at the bottom level of the car
park, survey works had an impact
first and foremost on operation of the
car park itself. Furthermore, since
the CNIT houses shops, the Hilton
hotel, the ESSEC graduate school,
offices, and exhibition venues, there
were additional constraints in terms
of safety, noise, vibrations, access,
cleanliness and so on.
Par mesure de sécurité au vu du
niveau maximum du rabattement de
la nappe, il a été demandé au groupement d’arrêter le terrassement à
la cote de 20,5 m NGF permettant
de tester la glauconie et les sables
de Cuises au moyen des essais verticaux symbolisant l’impact d’une
future fondation.
• Site safety
The CNIT is classified as Public Access
Premises (Etablissement Recevant du
Public, ERP). Consequently, an application pursuant to article GN13 of fire
safety regulations for ERP premises
(ruling of June 26, 1980) was made to
the authorities. For works in the part of
the car park in use, worksite areas were
completely enclosed using 1-hour fire
doors, and existing fire safety installations were altered (alarm and detection
systems, etc.) and connected to the
CNIT safety command post.
Les essais se sont terminés minovembre 2013. La fermeture du
puits, les remblais de préterrassement et la reconstitution du dallage
béton ont été réalisés fin décembre
2013.
Les contraintes
La réalisation d’un puits de 4 m de
diamètre, d’une profondeur de 22 m
au final, n’a rien de compliqué en
soi mais la réalisation dans un site
en exploitation pendant les travaux,
comme celui du CNIT, a apporté des
contraintes supplémentaires.
Localisés au dernier niveau du parking, les travaux de reconnaissance
impactaient principalement l’exploitation du parking. Mais le fait que
le CNIT accueille des commerces,
l’hôtel HILTON, l’école ESSEC, des
bureaux, des salles d’exposition,
a imposé des contraintes supplémentaires en matière de sécurité,
de bruit, de vibrations, d’accès et de
propreté.
• Sécurité des emprises
Le CNIT est un Etablissement Recevant du Public (ERP). A ce titre, un
dossier répondant aux exigences
452
Figures 14 - Porte coupe-feu 1h fermant l’accès et ventilation complémentaire /
1-hour fire door closing off access, and supplementary ventilation.
NGF to test the glauconite and Cuise
sand using vertical tests designed to
imitate the impact of future foundations.
de l’article GN13 du règlement de
sécurité contre l’incendie relatif
aux ERP (arrêté du 26 Juin 1980)
a été déposé aux autorités. Pour la
réalisation des travaux dans la zone
exploitée du parking, les emprises
de chantier ont été entièrement
cloisonnées au moyen de portes
coupe-feu 1h, les équipements de
sécurité existant contre l’incendie
ont été modifiés (système d’alarme,
détection…) et reliés au PC sécurité
du CNIT.
Constraints
En parallèle du système de ventilation du CNIT, des ventilations
supplémentaires ont été mises en
œuvre afin d’augmenter les capacités de renouvellement d’air dans la
zone de travail.
Construction of a shaft 4 m in diameter and, ultimately, 22 m deep is not
in and of itself complicated, but work
on a site in operation during works –
as was the case at the CNIT – posed
additional challenges.
These tests were completed in
mid-November 2013. Sealing of the
shaft, backfill of the preliminary excavations and restoration of the concrete
slab were all completed by the end of
December 2013.
Alongside the CNIT ventilation system,
additional ventilation was put in place
to increase air renewal capacity in the
area of works.
To improve working conditions, the
use of electrical plant was preferred
(Brokk excavator, electric shotcreting
machine, etc.) throughout the duration
of works.
• Noise and vibrations
The survey shaft made it possible to
test a range of excavation methods for
this type of structure and to measure
the related noise and vibration. To do
so, 10 devices for continuous noise
and vibration measurement were
installed at various sensitive points of
the CNIT in order to provide adequate
feedback about the impact of works in
terms of noise and vibration. Conducted by SOLDATA, the measurements
could be viewed on a database in real
time via the Internet.
Construction restrictions called for
CHANTIERS/WORKSITES
Afin d’améliorer les conditions de
travail, l’utilisation d’engins électriques a été privilégiée (pelle type
Brokk, machine de projection électrique…) durant tout le chantier.
• Le bruit et les vibrations
Le puits de reconnaissance a permis de tester différentes méthodes
de creusement pour ce type d’ouvrage et d’en mesurer les bruits
et les vibrations. Pour ce faire, 10
appareils de mesure en continu
du bruit et des vibrations, ont été
mis en place à différents points
sensibles du CNIT afin d’acquérir
un bon retour d’expérience sur les
impacts sonores et vibratoires des
travaux. Les mesures, réalisées par
SOLDATA, étaient consultables sur
une base de données en temps réel
accessible via internet.
Les contraintes d’exécution imposaient la réalisation des activités
bruyantes entre 08h00 et 19h00,
vis-à-vis de l’Hôtel Hilton, ou l’arrêt
de celles-ci une à deux journées lors
d’une exposition.
Les travaux d’excavation du puits
ont été réalisés principalement au
brise-roche hydraulique et au marteau piqueur. Les niveaux sonores
et vibratoires constatés lors des
travaux de démolition et d’excavation ont été acceptables car ils
présentaient une émergence faible.
La seule phase de travaux qui a
conduit à une gêne entrainant un
arrêt de chantier non programmé
a été celle du remblaiement. En
effet l’utilisation d’un compacteur,
type pied de mouton, produisait des
vibrations importantes remontant
par les fondations.
Les remblais ont finalement été
terminés au moyen d’un cylindre et
dans des plages horaires imposées.
Ces mesures ont permis de définir
les hypothèses à considérer pour
la phase projet et d’anticiper de
manière fiable les nuisances vibratoires et acoustiques générées en
phase travaux (à l’aide de machines
plus puissantes) et en phase d’exploitation ferroviaire.
• Le tassement –
les déformations
Le puits a été réalisé à proximité
immédiate des massifs des fondations isolées des structures du
CNIT et partiellement découvertes
par le préterrassement. A ce titre,
les 8 poteaux les plus proches du
puits ont été équipés par SOLDATA
de tassomètres pour un nivellement
hydrostatique du bâti en continu et
consultable sur une base de données en temps réel accessible via
internet.
Figure 15 - Appareillages
bruit et vibration /Noise
and vibration apparatus.
• Les accès
L’accès au parking était réglementé
et rythmé par les activités du CNIT
(en particulier celles de l’hôtel). Par
exemple, l’évacuation des déblais
pouvait se poursuivre jusqu’à 23h00
uniquement, heure de fermeture du
parking.
La hauteur sous plafond de 1,90 m
sous retombée de poutres et de
2,20 m sous dalle a conditionné
l’exécution des travaux et dimensionné les engins des terrassements et de reconnaissance. Pour
la réalisation des travaux du puits,
un préterrassement de 1,50 m a
été réalisé permettant ensuite la
mise en œuvre d’un portique de
manutention de bennes et d’engins.
Pour la circulation des engins, les
contraintes de gabarit et de charges
admissibles ont demandé l’emploi
de matériels adaptés avec des rendements réduits.
Par ailleurs, les engins de chantier
empruntant les accès publics du
parking du CNIT, un nettoyage quotidien a été mis en place pour garantir
leur propreté.
especially noisy activities to be carried out between 8am and 7pm (due
the presence of the Hilton hotel) and
halted for a few days during an exhibition.
Shaft excavation works were carried
out mostly with a hydraulic rock breaker and a pneumatic drill. The noise
and vibration levels recorded during
demolition and excavation works
were acceptable, with low emergence
levels. The only phase of works to have
resulted in disturbance requiring an
unscheduled halting of work occurred
during backfilling. Indeed, the use of
the plant with compactor wheels generated significant vibrations that were
transmitted through the foundations.
In the end, backfilling was completed
using a roller, during set times of day.
These measurements made it possible
to define scenarios to be taken into
account in the project phase, and to
have a reliable means of anticipating
acoustic and vibratory disturbances
during the works phase (with the use
of more powerful machines) as well as
during rail operations.
• L’exhaure
Les boues de forages des sondages
géotechniques, puis les eaux de
• Settlement and deformation
The shaft was excavated immediately
alongside isolated foundations of the
CNIT structure, partially exposed by
preliminary excavations. In view of
this, SOLDATA equipped the eight
pillars nearest to the shaft with settlement meters for constant hydrostatic
levelling of the building; this could be
consulted in a database in real time via
the Internet.
• Access
Access to the car park was governed
by activities in the CNIT (in particular, the hotel). For instance, removal
of spoil could not take place after
11pm, when the car park closed.
The height clearance – 1.90 m
beneath beams and 2.20 m beneath
slabwork – imposed limitations on
the conduct of works and the size of
the excavation and surveying plant
used. For the shaft works, preliminary excavations to a depth of 1.50
m allowed a gantry to handle skips
and plant to be installed. For plant
traffic, clearances and admissible
load limitations called for the use of
specific plant with reduced performance capabilities.
Site plant used the public access to the
CNIT car park, so daily cleaning was
implemented to ensure these routes
remained clean.
453
ChantierS/worksites
rabattement de nappe devaient
également être évacuées. Pour
cela, il a été nécessaire de mettre
en œuvre une conduite d’exhaure
remontant 4 niveaux de parking
pour arriver à une zone de décantation avant rejet répondant aux
prescriptions de la SEVESC. Pour ce
rejet, une convention a été établie
entre l’entreprise SADE, le maitre
d’ouvrage RFF et les exploitants et
propriétaires du réseau SEVESC,
CG92 et SIAAP.
Les emprises extérieures autour du
CNIT pour les évacuations de gravats, les installations de décantation
des eaux de rabattement…, ont
nécessité l’obtention d’une convention d’occupation de domaine public
auprès du gestionnaire du site de La
Défense DEFACTO.
• Discharge
Muck from the geotechnical boreholes
and the water pumped out also needed
to be removed. This involved installing a discharge pipe passing up
through all four levels of the car park
to a decantation point prior to final
discharge pursuant to SEVESC provisions. For this discharge, a contract
was drawn up between contractors
SADE, the client RFF, and the owners
and operators of the SEVESC network,
CG92 and SIAAP.
Outdoor areas around CNIT for
removal of debris, dewatering water
decantation equipment, etc. required
a public domain occupancy agreement
to be obtained from the La Défense site
management agency DEFACTO.
Figure 16 - Bac de reprise en haut du puits avant exhaure vers l’extérieur / Recovery tank at the top of the shaft, prior to final external discharge.
Conclusion
Toutes les reconnaissances réalisées ont permis de compléter les
données géotechniques et hydrogéologiques disponibles. La phase
projet de création d’une nouvelle gare souterraine peut désormais être
conduite avec un modèle géotechnique pertinent et un retour d’expérience précis quant aux nuisances dues aux travaux.
Le groupement d’entreprises, piloté par le Service Travaux Spéciaux de
la SADE, a su répondre à toutes les contraintes de travaux et difficultés
de réalisation en maintenant un niveau de sécurité optimum pour les
ouvriers et les usagers du C
avec un respect permanent du site pour la satisfaction de ses exploitants.
L’esprit constructif, la volonté et l’implication de l’ensemble des intervenants ont fait des travaux du puits de reconnaissance un gage de réussite pour la construction de la future gare souterraine de La Défense. t
454
Conclusion
The survey works carried out enabled the available geotechnical and
hydrogeological data to be supplemented. This has made it possible for
the project phase of the creation of a new underground station to be
completed using a relevant geotechnical model, with the added benefit
of precise experience with regard to disturbances caused by works.
Under the direction of SADE’s Special Works Department, the contractor consortium was able to respond to the various specific limitations
on the works and other difficulties, preserving optimum levels of safety
for workers and users of CNIT, and displaying proper respect for the
site at all times, to the satisfaction of the latter’s operators.
The constructive spirit, goodwill and commitment of all those involved resulted in survey shaft works that bode well for the successful
construction of the future La Défense underground station. t
TECHNIQUE
Zoom sur les activités du
comité technique de l’Asquapro
au service de la qualité des bétons projetés
Catherine Larive
CETU
Durant l’année 2013, le comité technique d’Asquapro et plusieurs experts
extérieurs ont finalisé la rédaction d’un fascicule sur « l’emploi des fibres
pour le renforcement des bétons projetés de soutènement provisoire
des tunnels ». Ce document propose de nouvelles spécifications pour aider
les maîtres d’œuvre à rédiger des CCTP, en étant plus exigeant sur les propriétés de ductilité à court terme du béton projeté.
Le choix des fibres et de leur dosage doit être réalisé en fonction des performances requises. La composition de la matrice béton est toute aussi importante pour obtenir les propriétés du matériau composite que constitue
le béton projeté. On doit vérifier l’obtention des propriétés exigées par des
essais mécaniques, sur des échantillons de béton, au moment des épreuves
d’étude, de convenance puis de contrôles tout au long de la vie d’un chantier.
Les fibres structurelles confèrent au béton une résistance post-fissuration, ou «ductilité», très importante pour éviter une rupture fragile. On peut
observer des fissures de plusieurs millimètres d’ouverture sans rupture de
la structure. Les fibres constituent donc un élément de sécurité primordial
pour une application telle que le soutènement.
Il existe un essai normalisé spécifique au béton projeté pour contrôler
sa ductilité. Il s’agit de l’essai de capacité d’absorption d’énergie (NF EN
14488-5), parfois appelé «essai de plaque». Il consiste à appliquer une
charge de flexion au centre d’une petite dalle carrée de 60 cm de côté
et 10 cm d’épaisseur. On calcule l’aire sous la courbe charge-flèche pour
obtenir l’énergie absorbée au cours d’un déplacement allant jusqu’à 25 mm
au centre de la plaque. Cette aire est d’autant plus grande que la résistance avant fissuration est élevée et que la déformation après fissuration
est faible. Pour éviter que de bons résultats ne soient dus à la qualité de la
matrice béton et non aux performances des fibres, le fascicule ASQUAPRO a
identifié des critères complémentaires, qui ne modifient pas le mode opératoire de l’essai mais rendent son interprétation plus fiable.
Deux familles de fibres sont adaptées au renforcement des bétons projetés
par voie mouillée pour le soutènement : les fibres métalliques (généralement en acier mais aussi en fonte pour certaines applications spécifiques)
et les fibres synthétiques structurelles. Dans les deux cas, des essais de
mise au point, puis de contrôle des formulations du béton sont indispensables.
1 • La charge maximale de la zone élastique (Fel-max) doit
correspondre à une valeur de déformation
inférieure à 2 mm.
2 • La charge minimale après fissuration jusqu’à une
flèche égale à 5 mm doit être supérieure à 70 % de Fel-max
(limite élastique), soit :
F post fiss mini jusqu’à 5 mm ≥ 0,7 Fel-max
Critères d’acceptation des bétons projetés
(extrait du Fasicule Asquapro n°7).
Pensez à exiger ces nouveaux critères lors de la rédaction
des pièces techniques des marchés !
Courbe d’essai typique.
455
TECHNIQUE
Depuis le second semestre 2013, un autre fascicule a été rédigé, sur
« l’utilisation des bétons projetés fibrés pour la réparation et le
renforcement des structures ». Ce tout nouveau document met l’accent
sur la justification par le calcul des bétons renforcés de fibres et donne
des exemples détaillés, basés sur le Model Code 2010.
La réparation des structures en béton armé demande une adhérence du
béton rapportée au béton support supérieure ou égale à la résistance en
traction du béton seul. La projection par voie sèche offre les meilleures
chances d’optimiser cette adhérence ; elle est donc le plus souvent
employée pour ce domaine d’application. En conséquence, le flux d’air
étant beaucoup plus rapide en voie sèche qu’en voie mouillée, le risque de
perte en fibres pendant la projection est très élevé. Ceci impose, d’une part
le choix d’une fibre dont les pertes soient acceptables (le plus souvent en
acier) et, d’autre part, des contrôles réguliers de la teneur en fibres après
projection (sur béton fraîchement projeté et de préférence sur le support).
L’emploi du Model Code est limité aux fibres « dont le module d’Young n’est
pas significativement affecté par le temps et/ou les phénomènes thermo-hygrométriques ». À ce jour, cela exclut l’usage de fibres synthétiques
structurelles en raison du fluage plus important qu’elles génèrent.
La problématique du fluage, dont l’ampleur et la criticité sont encore très
discutées, va être étudiée plus en détail à l’occasion d’une campagne
expérimentale sur le fluage en flexion des bétons projetés fibrés,
proposée et coordonnée par l’Asquapro, avec le soutien du CETU, de la
SNCF, de RFF, et de six grands fournisseurs de fibres.
Les essais seront réalisés en partenariat et sous la responsabilité du laboratoire Sigma Béton. Leur démarrage est programmé le 21 octobre
2014. L’influence des fibres sur le domaine élastique du béton projeté, son
comportement pendant les deux premiers millimètres de flèche (temps
d’ouverture des fissures) et son comportement à plus long terme, sous chargement constant, vont être observés pendant une année. Les résultats sont
très attendus, en France et à l’international, par l’ensemble de la profession.
Au-delà de ces résultats, c’est également un mode opératoire normalisé
pour un essai de fluage en flexion des bétons projetés qui devrait émerger.
Bâti de fluage en cours d’étalonnage.
Les fascicules techniques publiés par l’Asquapro sont disponibles sur le site
Internet www.asquapro.com. t
Bâti chargé.
456
Sponsor PLATINE
Sponsors OR
Sponsors ARGENT
ChantierS/worksites
Réhabilitation d’un réseau d’assainissement
au cœur de Bruxelles
Rehabilitation of a sewage network
in the heart of Brussels
Giovanni Cino
Hobas
La Région de Bruxelles Capitale, 19
communes et 1,2 million d’habitants, possède un patrimoine réseau
constitué de plus de 2 000 km
d’égouts unitaires dont beaucoup
sont des petits ovoïdes en brique
et béton, une centaine de grands
collecteurs, près de 50 bassins
d’orage et stations de relevage,
qui souffre de vieillissement et de
sous-capacité. Face aux nombreux
dysfonctionnements (effondrements
et inondations), les communes,
seules compétentes jusqu’en 2000,
se sont finalement rassemblées
sous la forme d’une intercommunale garantissant une structure
publique solide pour affronter la
problématique de ces réseaux d’assainissement. Le chantier, confié à
l’entreprise SODRAEP, s’inscrit dans
le cadre de la première phase de ce
vaste chantier.
Grâce à la technique de réhabilitation sans tranchée, l’entreprise s’est
affranchie du creusement de toute
tranchée à ciel ouvert, limitant ainsi
nal cooperation that ensure a strong
public structure in order to face the
sewer network challenges. These
works were awarded to SODRAEP as
part of the first phase of this massive
project.
Thanks to the trenchless technology,
it was possible to avoid excavating
any open trenches, thus limiting traffic
disruption and avoiding all forms
of disturbances to local inhabitants,
retailers and users.
les perturbations pour le trafic et
n’occasionnant aucune nuisance
particulière pour les riverains, commerces et usagers.
Cette portion de 150 mètres du
réseau de collecteurs unitaires, véhiculant des effluents domestiques et
les eaux de ruissellements pluviaux,
avait été construite en briques il
y a près d’un siècle. Son état très
dégradé le rendait très critique sur
le plan de l’exploitation car ayant
déjà conduit à des effondrements
The Bruxelles Capitale region, which
includes 19 local authorities and 1.2
million inhabitants, has a network
composed of more than 2,000 kms of
single sewers of which many are small
brick and concrete ovoid sewers, a
hundred of main sewers, approx. 50
storm drains and pumping stations
all of which suffer from ageing and
undercapacity. In the face of the many
malfunctions (cave-ins, flooding), the
local authorities which until 2000,
were the only competent bodies,
finally gathered into an intercommu-
This 150 meters section of the single
sewer network carrying household
sewage and rainwater had been built
in brick almost a century ago. Its
highly deteriorated condition made it
critical from an operational point of
view because it had already caused
road collapses. This network required
re-tubing from the inside using ovoid
shells from the HOBAS NC Line
range, in Glassfiber Reinforced Plastic
(GRP). They suit especially to this type
of rehabilitation, but are also highly
competitive.
459
ChantierS/worksites
de voirie. Le réseau imposait un
re-tubage intérieur et le choix s’est
porté sur des coques ovoïdes de la
gamme HOBAS NC Line en Polyester
Renforcé de fibres de Verre (PRV),
particulièrement adaptées pour ce
type de réhabilitation mais aussi
très compétitives.
Les coques NC Line de 1,50 m de longueur ont été introduites l’une après
l’autre, par poussées successives,
afin de reconstituer progressivement
l’habillage intérieur du réseau.
460
Les dimensionnements, épaisseurs et résistance aux charges
extérieures de terre, de trafic ou
de nappe, ont été minutieusement
vérifiés en se basant notamment sur
les prescriptions de l’Avis Technique
CSTB et des recommandations
françaises publiées dans le cadre
du Projet National de Recherche
RERAU.
La coque proposée, adaptée à celle
de l’ouvrage en place et de dimension nominale de 1 000 x 1 500 mm
(dit de forme ovoïde « 2 x 3 »), offre
ainsi des conditions optimales de
fonctionnement hydraulique, tant
par temps sec qu’au cours des épisodes orageux.
Au fur et à mesure de l’avancement
du chantier, les branchements
raccordant chacune des maisons
bordant la rue ont été rétablis par
carottage. Puis, l’espace annulaire
restant entre l’ouvrage existant en
briques et le nouveau « tube » NC
Line a été comblé par un coulis de
ciment de jointoiement qui a pour
fonction de bloquer à sa place le
train de coques et de lui permettre
de reprendre les charges.
Le caractère parfaitement lisse de
leur surface intérieure minimise
le frottement, évite les pertes de
charge et assure l’auto-curage pour
lutter contre les risques de sédimentation et d’encrassement. Ainsi,
les performances hydrauliques
des coques NC Line ont permis
d’accroître la capacité de débit de
l’ouvrage et d’en garantir le fonctionnement dans le temps.
Florian Marchand, directeur de travaux à la SODRAEP S.A, explique :
« Notre collaboration avec la firme
HOBAS s’est intégrée naturellement
dans notre volonté de proposer aux
Maîtres d’Ouvrage une méthode
de réhabilitation garantissant un
ouvrage pérenne dans le temps
tout en minimisant la durée de
mise en œuvre. Les éléments en
PRV, de par leur conception et leur
The 1.50 m long NC Line pipes were
inserted one after the other in successive pushes in order to gradually
reconstitute the network’s inner lining.
The proposed shell was suited to
that of the existing structure and had
a rated size of 1,000 x 1,500 mm
(so-called ovoid «2 x 3» shape), thus
offering optimum hydraulic operation
conditions, both in dry weather and
during storms.
The perfectly smooth nature of their
inner surface minimises friction,
avoids load loss and guarantees
selfcleaning to fight against the risks
of sedimentation and clogging. Thus,
the hydraulic performances of the NC
line shells made it possible to increase
the flow capacity of the structure and
to guarantee its operation over time.
The sizing, thickness and capacity to
withstand the external loads from the
ground, the traffic, or the water table
were carefully checked. They were
particularly based on the CSTB Tech-
nical recommendation and the French
recommendations published for the
RERAU National research project.
As the project progressed, each house
along the street was reconnected
by coring. Then the circular space
remaining between the existing brick
structure and the new NC line «tube»
was filled using a cement grout the
purpose of which is to block the set of
shells in place and allow it to support
loads.
Florian Marchand, Works Director
for SODRAEP S.A, explains: «Our
collaboration with HOBAS was a
natural part of our intention to propose
the Project Owners a rehabilitation
method that guaranteed the service life
of the structure while minimising the
time needed to implement it. By their
design and quality the GRP elements
allowed us to certify that the renovated
structures were sealed. Furthermore,
we worked with Giovanni Cino, sales
engineer, who gave us the technical
CHANTIERS/WORKSITES
qualité, nous permettent de pouvoir
certifier des ouvrages rénovés totalement étanches. Par ailleurs, nous
avons travaillé dans un contexte de
confiance réciproque avec Giovanni
Cino, ingénieur commercial, qui
nous a apporté le support technique
nécessaire afin d’améliorer nos rendements et de nous spécialiser dans
ce secteur d’activité à la technicité
très spécifique. »
Ce chantier de réhabilitation
démontre que les solutions technologiques proposées ont parfaitement répondu aux contraintes et
exigences de ce projet du fait de :
• leur résistance extrême à la corrosion et à l’abrasion,
• leurs totale étanchéité et qualités
hydrauliques,
• leur capacité de reprise des
charges,
• les formes et dimensions disponibles,
• leur capacité de déviation angulaire,
• leur pérennité remarquable,
• leur faible poids et leur système
de joint (abouts mâle et femelle
avec élastomère) participant à
une mise en œuvre plus aisée,
• leur haut niveau de reconnaissance technique (certifications,
conformité aux normes internationales permettant d’opérer partout
dans le monde).
Avec ce chantier bruxellois, HOBAS
couronne plusieurs campagnes
d’opérations réussies en Belgique,
où depuis trois ans, l’entreprise a
livré plus de 10 kilomètres de canalisations. t
support we needed to improve our
output and specialise in this highly
specific technical sector of activity, in
a context of mutual trust.
This rehabilitation project shows that
the proposed technological solutions
perfectly met the constraints and
requirements of the project because of:
• their extreme resistance to corrosion
and abrasion,
• their total water tightness and
hydraulic qualities,
• their capacity to support the loads,
• the available shapes and sizes,
• their angular deflection capacity,
• their remarkable service life,
• their light weight and joint system
(male-female joints using elastomer) contributing to their ease of
installation,
• their high level of technical
acknowledgement (certifications,
compliance with international standards making it possible to work
throughout the world).
With this project in Brussels, HOBAS
has crowned several successful operations in Belgium, where the company
has delivered over 10 km of piping in
the last three years. t
461
Programme
➤ X (Systra): les tunnels du projet “Grand Paris” (FR);
➤ M. Pré (Setec): les tunnels de la ligne Eole Ouest à l’ouest de Paris (FR);
➤ R. Zurlo: le tunnel du Brenner (AU - IT);
➤ Chr. Stieler (Wayss & Freytag) : the Crossrail projectin London (UK);
➤ G. Lunardi (Rocksoil): the Sparvo tunnel (IT);
➤ B. Grote: de nieuwe tunnel in Maastricht (NL);
➤ L. Vester: the Femern Belt tunnel (DE - DK);
➤ M. Thone: la mise en sécurité du tunnel du Fréjus entre la France et l’Italie (FR - IT);
➤ G Seingre: les cavernes et galeries de pompage-turbinage de Nant-de-Drance en Suisse (CH);
➤ G. Osselaer (BAM): de Oosterweeltunnel in Antwerpen (BE).
Lieu : TRACTEBEL Forum - Avenue Arianelaan, 7 - 1200 Bruxelles / Brussel
ABTUS - BVOTS : Tel-Fax : 02/770 90 95 - E-mail : [email protected]
AGENDA/CALENDAR
OCTOBRE
fevrier
13-15 octobre 2014
ongrès international AFTES C
22-25 février 2015
NZ 2015 12th Australia New
A
Tunnels et espace souterrain Risques et opportunités
LYON, FRANCE
www.congres.aftes.asso.fr
Zealand Conference on Geomechanics
- The Changing Face of the Earth Geomechanics & Human Influence W ELLINGTON, NOUVELLE -ZELANDE
www.anz2015.com
[email protected]
10-12 juin 2015
TC 2015, Swiss Tunnel Congress
S
LUCERNE, SUISSE
www.swisstunnel.ch
[email protected]
MARS
3-5 mars 2015
International Conference and Exhi-
14-16 octobre 2014
ARMS 8 - 2014 ISRM International
Symposium - 8th Asian Rocks
Mechanics Symposium : Rock
Mechanics for Global Issues
SAPPORO, JAPON
www.rocknet-japan.org
[email protected]
22-23 octobre 2014
2th International Conference
1
Underground Infrastructure of
Urban Areas
WROCLAW, POLOGNE www.uiua2011.pwr.wroc.pl
[email protected]
23-25 octobre 2014
E XPOTUNNEL
The Underground Technologies and
Major Works Exhibition waits for you
at Bologna - Italy
BOLOGNE, ITALIE
www.expotunnel.it
[email protected]
DECEMBRE
bition on Tunnelling & Underground
Space 2015 - ICETUS 2015 :
Sustainable Transportation in
Underground Space Development
SELANGOR, MALAISIE
icetus2015.iemtc.com
[email protected]
AVRIL
26 au 28 avril 2015
th World Conference on Explosives
8
and Blasting
Lyon, France
http://efee2015.com
[email protected]
Mai
10 au 13 mai 2015
ISRM - 13th International Congress on
Rock Mechanics
Montréal, Canada
www.isrm2015.com
[email protected]
22-28 mai 2015
orld Tunnel Congress & 41st ITA
W
General Assembly
DUBROVNIK, CROATIE
http://wtc15.com
[email protected]
11 décembre 2014
BTUS/BVOTS - Journée d’Étude
A
«Quelques grands projets de tunnels
européens» - “Some large European
tunnel projects”
Bruxelles / Brussel
www.abtus-bvots.be
[email protected]
29-30 janvier 2015
hotcrete Conference and Exhibition
S
A LPBACH, AUTRICHE
www.spritzbeton-tagung.com
[email protected]
464
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]
OCTOBRE
5-7 octobre 2015
ICCRRR 2015 - 4th International
Conference on Concrete Repair,
Rehabilitation and Retrofitting
LEIPZIG, ALLEMAGNE
www.iccrrr.com
[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]
2015 ••••••••••••••••
JANVIER
28 juin-1er juillet 2015
9th US Rock Mechanics/
4
JUIN
7-10 juin 2015
2015 RETC - Rapid Excavation &
Tunneling Conference & Exhibit
NEW ORLEANS, USA
www.retc.org
[email protected]
13-16 octobre 2015
th International Symposium on
5
Geotechnical Safety and Risk (ISGSR)
ROTTERDAM, PAYS-BAS
isgsr2015.org
[email protected]

Télécharger l`intégralité du N°245

Transcription

Documents pareils

Tunnel plastique rigide

43136.10 - Inventaire des tunnels ferroviaires Français

Exposé sur le « Tunnel sous la Manche »

TARIF SERRE DE JARDIN Largeur : 5m / Tube Diam. 40 Prix TTC

Bulletin de commande

Introduction - Inventaire des tunnels ferroviaires Français

71141.1 - Inventaire des tunnels ferroviaires Français

73001.1 - Inventaire des tunnels ferroviaires Français

INVENTAIRE des TUNNELS FERROVIAIRES de FRANCE

69175.1 - Inventaire des tunnels ferroviaires Français