TUNNELS

Revêtement définitif

Les méthodes modernes de soutènement assurent, en général, la stabilité définitive de l'excavation dans les massifs rocheux. Néanmoins, il existe des terrains qui continuent à évoluer dans le temps, soit par gonflement, soit par fluage de certains minéraux, soit par consolidation des argiles. Un revêtement définitif est alors nécessaire pour assurer un confinement pérenne de ces terrains. Son dimensionnement tient compte de ces phénomènes différés.

Dans les sols, les voussoirs peuvent assurer simultanément le soutènement provisoire et le revêtement définitif. Ils constituent un système qui nécessite une étude globale, depuis la fabrication jusqu'à l'incorporation dans le revêtement, prenant en compte les efforts exercés pendant la pose à long terme.

Pour limiter les tassements, dus principalement à l'épaisseur de la jupe du bouclier, les injections de remplissage sont effectuées au plus tôt après la pose avec des coulis de ciment.

Les revêtements assurent également, en cas de besoin, d'autres fonctions, telles que la conservation du soutènement à long terme, l'étanchéité vis-à-vis de l'eau provenant du sous-sol, l'étanchéité pour empêcher les fuites d'eau dans le terrain. Pour les conduites forcées ou les galeries à forte charge, on réalise un ou plusieurs blindages en tôle d'acier.

Certaines fonctions sont liées aux conditions d'utilisation. Les parois sont lissées lorsqu'on y fait circuler de l'air (galeries de ventilation) ou de l'eau (galeries hydrauliques). Parfois, elles sont protégées contre l'érosion ou la cavitation dans les galeries hydrauliques où l'eau circule à grande vitesse. Dans les tunnels routiers, on améliore la surface des piédroits pour réaliser des économies d'éclairage.

Les coffrages sont formés d'éléments métalliques qui se replient après prise du béton pour passer à l'intérieur des coffrages d'anneaux en cours de prise. Le béton est mis en place à la pompe et vibré à partir du coffrage. Il n'est pas laissé de vide derrière les revêtements afin que ceux-ci puissent résister dans les meilleures conditions. Ainsi, on procède à des injections systématiques de remplissage derrière la partie supérieure des revêtements en béton coffré. Les revêtements définitifs sont bétonnés lorsque les déformations du soutènement sont quasi arrêtées. Par suite du retrait du béton à son premier âge, le bétonnage se fait par anneaux de 6 à 12 mètres. En présence de nappe, les joints entre anneaux sont munis de dispositifs d'étanchéité. Les bétons de tunnels ne sont jamais totalement étanches, car la plupart du temps ils ne sont pas ferraillés, et, même dans ce cas, il existe des microfissurations par lesquelles l'eau sous pression dans le terrain finit toujours par cheminer. Cela provoque au minimum des dépôts de sels (salpêtres) divers et des salissures, sur les parois du tunnel. Aussi, pour les tunnels routiers, l'usage s'est généralisé de réaliser une étanchéité intercalaire par feuilles de matière plastique posées sur le soutènement. Si l'on ne recherche pas l'étanchéité, des joints sont utilisés pour drainer et collecter les eaux du terrain.