TUNNELS

Soutènement des tunnels au rocher

Les trois types de soutènement utilisés le plus souvent sont le béton projeté, les boulons et les cintres métalliques.

Le béton projeté à prise rapide inclut ou non, suivant les cas, des fibres métalliques de quelques centimètres de longueur. Celles-ci lui servent d'armatures, en exerçant une action de feutrage. Le béton est mis en place par coques minces successives et réalise un confinement du terrain lui permettant de garder sa résistance initiale.

Les boulons sont des tiges métalliques soit ancrées à une extrémité, soit scellées de manière continue (mortier de ciment ou résine), ou même plaquées sur toute la longueur dans le forage (procédés swellex ou split-set). Les boulons permettent de réaliser un anneau de roche armée où sont supprimées les faiblesses résultant des fractures du massif rocheux.

Pour être efficaces, il est indispensable que les cintres métalliques soient entretoisés, calés au terrain avec soin (par bétonnage, boulonnage, ou calage) et aient une bonne assise à leur base.

Des moyens annexes, tels que le grillage, les plaques, sont, en cas de besoin, combinés aux précédents.

Dans les tunnels au rocher, on applique une nouvelle conception du soutènement. Pour ce faire, on réalise un autosoutènement géométrique en donnant à l'excavation un profil régulier sans angles vifs, avec des rayons de courbure aussi grands que possible. On fait participer le massif rocheux encaissant au soutènement, en créant, aussi rapidement que possible, un anneau de roche armée par boulonnage systématique. Le grillage ou le béton projeté est mis en place au plus tôt. Si cela ne suffit pas, le soutènement est renforcé soit par des cintres légers coulissants ancrés par des boulons, soit par des boulons complémentaires. Si les parois du tunnel présentent encore de grandes déformations, il est nécessaire de fermer provisoirement la section par une coque de béton projeté en radier.

Au moyen de mesures régulières des déplacements des parois (convergences), éventuellement de points de sondage à l'intérieur du rocher, de mesures de contraintes à l'interface du rocher et du soutènement ou dans certains éléments du soutènement, l'ingénieur apprécie l'efficacité de ces dispositions.

Cette manière de procéder, qui fait participer le terrain au soutènement, est parfois désignée sous le terme « nouvelle méthode autrichienne », mais est largement répandue dans divers pays. Il est difficile de l'employer quand le délai de stabilité de la section nécessaire à la mise en place du soutènement est trop court, quand le terrain ne peut plus être boulonné (forages instables), ou quand de trop fortes venues d'eau empêchent de mettre en place le béton projeté.