Construction de tunnels

Pour être en mesure de concevoir et d’exécuter des travaux souterrains d’une manière professionnelle, il faut étudier et décrire le massif en détail. Le géologue et l’ingénieur doivent collaborer étroitement dans ce but.

Les travaux dans le tunnel de base du Saint-Gothard
Les travaux dans le tunnel de base du Saint-Gothard
© AlpTransit Gotthard AG

Description

Les tunnels sont de véritables oeuvres d'art dans le sous-sol. Pour être couronnés de succès, les travaux souterrains ont besoin de données et de prévisions géologiques exhaustives concernant les caractéristiques du massif et des eaux souterraines qu’il contient. On nomme massif au sens de diverses normes SIA et autres recommandations le sol de fondation d’un projet souterrain formé de roche meuble ou cohérente. Il inclut tous les composants, notamment les eaux souterraines, les gaz et les contaminations.

La reconnaissance préalable du massif: fondamentale!

Les caractéristiques du sous-sol ont une importance cruciale lorsqu’on veut prévoir le comportement d’une cavité projetée telle que galerie, tunnel ou caverne. Il est essentiel de déterminer le comportement du massif pendant le percement et l’incidence de celui-ci sur la surface et l’environnement.

Le massif se compose de différentes couches de sol et de roche. Sa teneur en eau et ses propriétés mécaniques font l’objet d’une grande attention. Comme elles peuvent être très hétérogènes selon le contexte, chaque projet de construction doit être précédé d’une évaluation géologique et d’une étude des caractéristiques géotechniques du massif.

En Suisse, les études géologiques à réaliser dans le cadre de travaux souterrains sont décrites en détail dans les normes SIA 197, 198 et 199 ainsi que 106.

Construction de tunnels: la Suisse au front

Vous trouverez ci-dessous des informations concernant des projets de tunnel en Suisse en cours de réalisation ou déjà réalisés :

Who is who

Les principaux protagonistes de la géologie appliquée aux travaux souterrains en un coup d’œil.

Les instituts et commissions suivants sont des interlocuteurs importants en matière de théorie et de recherche:

De nombreux bureaux de géologues réalisent des études dans le cadre de travaux souterrains. Une liste classée par canton fournit les adresses utiles sur les géosciences en Suisse: Geoscience Switzerland.

Durant l'année 2013, le Groupe de travail "Tunnelforschung AGT" s'est constitué autour de la nomination de son président en la personne du directeur de l'Office fédéral des routes. Il a pour tâche de garantir que la recherche dans le domaine général des routes/voies de communication soit coordonné avec la recherche dans le domaine spécifique des tunnels.

Groupe de travail AGT

Fondée en 1974, l'Association Internationale des Tunnels et de l'Espace Souterrain ITA/AITES a pour but d'encourager une utilisation du sous-sol au bénéfice de l'intérêt public et de promouvoir le développement dans le domaine de la planification, du dimensionnement, de la réalisation, de la maintenande et de la sécurité des tunnels.

International Tunnelling and Underground Space Association ITA/AITES

Liste d’adresses relative aux géosciences en Suisse: Geoscience Switzerland

Institut de géotechnique de l‘EPFZ
Wolfgang-Pauli-Str. 15
ETH Zürich, HIL C 13.2
CH-8093 Zürich

Tel. +41 44 633 25 25
E-Mail
Internet (anglais)

L’Institut de géotechnique de l’EPF Zurich étudie la mécanique des sols et des roches, la minéralogie des argiles, le génie géotechnique et la géotechnique environnementale. Chargé d’enseignement et de recherche, il est équipé de laboratoires et d’instruments d’analyse sur le terrain très spécialisés et il propose diverses prestations de services.

Ingenieurgeologie der ETH Zürich
ETH Zürich
Geologisches Institut, Ingenieurgeologie
Sonneggstrasse 5
CH-8092 Zürich

Tel. +41 44 632 36 65
Fax +41 44 632 10 80
Contact
Internet  (anglais)

Le groupe Géologie de l’ingénieur fait partie de l’Institut de géologie de l’EPF Zurich. Il pratique la recherche fondamentale et étudie les processus hydrauliques et mécaniques à l’œuvre dans la roche fracturée. Ses découvertes sont utilisées quotidiennement dans la construction des tunnels, l’étude des dangers naturels, la géothermie ou l’exploitation durable des eaux souterraines.

Laboratoire expérimental de mécanique des roches de l'EPFL (LEMR)
EPFL ENAC IIC LEMR
GC D1 401 (Bâtiment GC)

Station 18
CH-1015 Lausanne

Tel. +41 21 69 32372
Contact
Website (Englisch)

Le laboratoire expérimental de mécanique des roches est rattaché à la Faculté de l'environnement naturel, architectural et construit ENAC. Les activités du laboratoire couvrent les domaines de la recherche, de l'enseignement et de l'offre des service en lien avec les thématiques suivantes: mécanique des roches, physique des roches, caractérisation des réservoirs profonds (processus couplés thermo-hydro-mécaniques), ainsi que géologie de l'ingénieur (tunnels et construction souterraine).

Vous trouverez d’autres adresses de contact à la page Terrain de fondation.

Données

Les prévisions géologiques appliquées aux travaux souterrains doivent fournir, en qualité suffisante, toutes les caractéristiques des massifs et des eaux souterraines nécessaires pour concevoir, réaliser et exploiter les ouvrages projetés. Ces prévisions sont établies par étapes.

L’analyse et l’évaluation des données sur les massifs doivent tenir compte des paramètres suivants:

  • conditions géologiques et hydrogéologiques
  • caractéristiques mécaniques des sols et des roches
  • morphologie
  • activité sismique
  • dangers naturels (secteur des portails)
  • contamination du sol
  • venues de gaz
  • température dans le massif
  • possibilités de réutiliser les matériaux d’excavation


La description des massifs fournit les informations déterminantes; elle comprend les éléments suivants:

  • cartes géologiques, hydrogéologiques et géotechniques, y compris une bibliographie descriptive
  • cartes des dangers dans le secteur des portails (avalanches, chutes de pierres, glissements de terrain, dangers hydrologiques)
  • photos aériennes
  • cadastre des sites contaminés
  • banques de données et archives
  • informations tirées de sondages voisins
  • enseignements tirés de projets de construction et d’ouvrages voisins ou comparables
  • informations sur la présence d’eau souterraine et de prescriptions visant à les protéger

 

Banque de données des tunnels suisses


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