Cours stabilité des ouvrages souterrains, tutoriel & résumé front de taille tunnel en pdf.

Creusement des souterrains

Il est assez difficile, en matière de souterrain, de traiter indépendamment des différents choix qui concourent à la définition d’une méthode d’exécution des travaux, car ces choix sont très souvent étroitement liés et dépendants les uns des autres. Plus précisément, le choix d’une méthode de creusement est loin d’être indifférent par rapport au choix d’un type de soutènement provisoire ou même de revêtement définitif, et l’ensemble de ces choix est évidemment conditionné en tout premier lieu par les caractéristiques géotechniques et hydrogéologiques du massif traversé.
Néanmoins, et pour la clarté de l’exposé, nous distinguerons trois catégories de travaux, à savoir, le creusement, le soutènement provisoire des parois et le revêtement définitif.

Tranchées couvertes

Les tranchées couvertes sont des tunnels par leur configuration finale et leur destination, mais elles se rattacheraient plutôt aux travaux de surface par leur mode de construction.
Pour que l’on puisse réaliser un tunnel par la méthode de la tranchée couverte, il faut nécessairement à la fois qu’il s’agisse d’un ouvrage à faible profondeur et que l’on puisse disposer de la surface nécessaire au sol pendant une durée suffisante pour la réalisation des travaux.
Suivant la nature du terrain, la largeur des emprises et la durée pendant laquelle on peut en disposer, on peut distinguer plusieurs types de tranchées couvertes.

Fouille talutée ouverte

C’est la solution la moins onéreuse. Elle consiste en l’excavation d’une tranchée dont les parois sont des talus réglés suivant une pente dépendant des caractéristiques géotechniques du terrain et telle que la stabilité soit assurée naturellement pendant les travaux (cf. article Stabilité des pentes Glissements en terrain meuble [C 254] dans ce traité). Si le sol est de qualité médiocre et la fouille profonde, cette solution suppose que l’on dispose d’une largeur très supérieure à celle de l’ouvrage lui-même. Une telle solution peut être étendue au cas où le fond de la fouille est au-dessous du niveau de la nappe phréatique à condition qu’il existe sous le radier, et à une profondeur raisonnable sous ce niveau (quelques mètres), un horizon de terrain imperméable. Préalablement à l’excavation de la fouille, on réalise alors en tête de talus une paroi moulée souple étanche descendue jusqu’à l’horizon imperméable et formant écran à l’écoulement de l’eau vers la fouille. On complète généralement ce dispositif par des parois transversales (par exemple tous les 50 à 100 m) assurant la constitution de véritables caissons à l’intérieur desquels il est possible de construire les ouvrages. On n’évite pas ainsi totalement la nécessité d’un dispositif de pompage dans la fouille, mais on en réduit considérablement l’importance et le débit. On diminue aussi très largement les conséquences néfastes du rabattement vis-à-vis de l’environnement de la tranchée et notamment les risques de tassements.
La paroi souple est une paroi exécutée suivant la technique de la paroi moulée (cf. article Parois moulées. Ancrages [C 252] dans ce traité), mais dans laquelle l’écran a seulement un rôle d’étanchéité et non de portance. La différence essentielle porte sur la nature du matériau que l’on substitue à la boue de forage. Au lieu de béton, il s’agit d’un mélange constitué généralement d’argile/ciment.
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1. Différentes catégories de souterrains
2. Caractéristiques géométriques et profil en long
2.1 Tunnels ferroviaires
2.2 Tunnels routiers
2.3 Galeries hydrauliques
2.4 Collecteurs d’assainissement
3. Stabilité des ouvrages souterrains
3.1 Creusement et stabilité
3.2 Théorie du soutènement et du revêtement
4. Équipements d’exploitation
4.1 Ventilation
4.2 Éclairage
5. Creusement des souterrains
5.1 Tranchées couvertes
5.2 Creusement en souterrain
6. Soutènement
6.1 Classification des modes de soutènement
6.2 Cintres
6.3 Boulonnage
6.4 Béton projeté
6.5 Bouclier et voussoirs préfabriqués
6.6 Choix d’un mode de soutènement
7. Revêtement définitif
7.1 Coffrage
7.2 Bétonnage
7.3 Étanchéité des revêtements
8. Conclusion