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Etude des têtes de tunnelLes têtes de tunnels constituent des zones particulières où les
techniques à mettre en oeuvre peuvent être très diverses selon la
configuration géométrique et l'environnement géologique et où très souvent
les difficultés d'exécution sont grandes pour peu que le site nécessite des
terrassements importants avant d'entrer en souterrain.
extraits de "Dossier pilote de tunnels", 07/1998 Reconnaissances géologiques aux têtes : Pour s'assurer au niveau des entrées en terre d'une bonne adéquation du projet aux conditions de terrain, il est souvent nécessaire de disposer d'un degré de précision plus élevé qu'en section courante dans la connaissance du contexte géologique. Pour ce faire le maillage des reconnaissances est plus serré dans ces zones afin de réduire le plus possible le domaine d'incertitude. Ainsi il sera procédé à des prospections géophysiques étalonnées par des sondages carottés ou des sondages à la pelle mécanique et éventuellement complétées par des sondages destructifs également étalonnés : - pour préciser les contacts entre les divers niveaux de formations : couverture végétale, sol ou éboulis, tranche de rocher altérée, rocher sain ...etc. ; - pour apprécier l'intensité et la profondeur d'altération et (ou) de fracturation du substratum ; afin d'être en mesure de positionner au mieux le front d'attaque correspondant à l'entrée en souterrain proprement dite. Il faut bien sûr pouvoir identifier les instabilités éventuelles du versant naturel. Afin d'être en mesure de pouvoir dimensionner les soutènements à mettre en oeuvre pour assurer la stabilité des talus de front et latéraux : ancrages, clous et béton projeté, etc. il sera réalisé : - dans le cas d'une entrée en terrain rocheux , un lever structural suffisamment minutieux pour permettre une étude détaillée des conditions de stabilité de ces talus ; - dans le cas d'une entrée en terre dans des formations meubles ou de faibles caractéristiques mécaniques, une identification et une caractérisation mécanique complètes des matériaux. De même si nécessaire, il sera réalisé une étude hydrogéologique spécifique au droit des têtes pour appréhender correctement les conditions hydrogéologiques du site et en déduire les dispositions d'exécutions particulières (rabattement de nappe, drainage, traitement du terrain,...etc) à appliquer pour d'une part, créer les meilleures conditions d'exécution possibles et d'autre part éviter ou à défaut réduire au strict minimum la gêne et les perturbations pour l'environnement immédiat. Enfin dans les cas où au droit de la tête il est prévu une station de ventilation et (ou) des bâtiments d'exploitation, il faut s'être assuré, au moyen de sondages pressiométriques le plus souvent, de la capacité portante du sol amené à supporter les fondations de ces constructions. Etudes particulières: Suivant la configuration du site, entrée en falaise ou en talus très raide notamment, il peut être nécessaire de procéder à une étude particulière du risque de chutes de blocs sur l'emprise du chantier durant la construction ou sur la chaussée après la mise en service. Selon les conclusions de cette étude il doit être défini des dispositions permettant de supprimer ce risque au moyen de purges, ancrages, pose de filets de protection, construction de merlon ou d'ouvrage de protection, etc. Exemples de programmes de reconnaissances spécifiques pour une tête de tunnel Premier cas : Entrée en tunnel suivant un relief peu marqué sans rocher affleurant : Campagne de géophysique( sismique réfraction principalement ) pour : • déterminer l'épaisseur de terrains meubles et localiser précisément le contact entre la couverture et le substratum sain ; • et détecter éventuellement les surcreusements. Campagne de sondages carottés pour : • étalonner les résultats de la géophysique ; • préciser la nature pétrographique du substratum et des différents horizons individualisés dans la couverture: sols, éboulis, colluvions, substratum altéré ; • apprécier visuellement leur état physique: granulométrie, consolidation, indice de vide, teneur en argile, teneur en eau ; • prélever des échantillons permettant l'identification précise et la caractérisation en laboratoire de ces matériaux de couverture (granulométrie, teneur en eau, teneur en argile, essais de cisaillement, essais triaxiaux, essais de gonflement). Campagne de sondages pressiométriques pour : • caractériser mécaniquement les matériaux ; • dimensionner en conséquence les fondations des structures extérieures : fausse tête remblayée, bâtiment de la station de ventilation. Deuxième cas : Entrée en tunnel suivant une pente rocheuse assez raide : Dans le rocher, analyse structurale des discontinuités ( relevé des orientations, des fréquences et description des surfaces de discontinuités ) et mise en évidence des modes d'instabilité rocheuse suivant les divers plans de terrassement : front d'attaque et talus latéraux de la tranchée d'accès afin de préciser la géométrie de ces talus et d'en définir les principes de confortement . Etude spécifique effectuée par des spécialistes pour apprécier les risques de chutes de blocs et définir les dispositions constructives ( purges, ancrages, pose de filets, etc. ) permettant d'assurer la sécurité du chantier et des usagers après la mise en service . Outil de simulation des chutes de blocs en trois dimensions (PIR3D): Plus d'informations sur cet outil de simulation à l'adresse suivante : "http://www.geociel.fr/plaquette_pir3D_PDF_mai05.pdf" |