Centre d'Études des Tunnels

www.cetu.developpement-durable.gouv.fr

Ministèrede l'Écologie,du Développementdurable, des Transports et du Logement

2010RAPPORT D’ACTIVITÉ

SOMMAIRE

4

10

14

18

22

Chapitre 1 : Approfondir des thèmes importants

1.1 Compréhension et maîtrise des incendies ................................................................................... 4

1.2 La sécurité en exploitation et le comportement des usagers. .................................................... 6

1.3 La maîtrise des techniques, des coûts et des délais. ................................................................... 8

Chapitre 2 : Mieux prendre en compte des enjeux essentiels

2.1 Environnement et développement durable ............................................................................ 10 2.2 2.1

2.2 Amélioration de la gestion du patrimoine. ............................................................................. 12

Chapitre 3 : Faire évoluer les formes d’intervention

3.1 La poursuite du positionnement en assistance et conseil auprès de tous les maîtres d’ouvrage ...................................................................................... 14

3.2 L’observation des pratiques et des techniques .................................................................. 17

Chapitre 4 : Partager la doctrine et capitaliser la connaissance Les publications

Le 31 décembre 1970, l’arrêté créant le CETU était signé par M. Albin Chalandon alors Ministre de l’Équipement. Il y a tout juste quelques semaines, l’un des derniers agents présents à ce moment là partait en retraite. 40 années durant lesquelles le CETU a accompagné la réalisation de nombreux ouvrages. Les trois quarts des tunnels routiers de plus de 300 m ont été construits pendant cette période.Les ingénieurs et techniciens du CETU ont apporté leur contribution à la montée en puissance des entreprises et des sociétés d’ingénierie dans le domaine des travaux souterrains, non sans succès car les grandes entreprises et ingénieries françaises occupent aujourd’hui le premier plan au niveau international. Ces années ont été riches de partenariats et d’innovations. Rappelons nous par exemple l’épopée de la ligne D du métro de Lyon, et l’aventure de la traversée du Rhône par un des premiers tunneliers à boue : la roue de coupe disposée sur son socle près du pont de la Guillotière (photo ci-dessous) a longtemps rendu hommage à tout ce travail d’équipe. Dans le constitution d’une vraie communauté au sein de la profession, le CETU et l’AFTES ont tenu un rôle déterminant. Durant la dernière décennie l’accent a été mis sur la réalisation d’un vaste programme d’amélioration de la sécurité des tunnels routiers. Les incendies en tunnel sont heureusement rares mais ils peuvent s’avérer catastrophiques si les moyens d’action et d’intervention ne sont pas en place, préparés et entrainés pour agir. Ce programme de rénovation, qui est déjà bien avancé, va se poursuivre pendant plusieurs années encore.Demain, beaucoup de nouveaux tunnels à creuser seront des tunnels ferroviaires, avec des défis techniques liés à leur longueur et leur profondeur. Citons également le besoin de continuer à développer les méthodes et outils pour une meilleure maîtrise des tunnels urbains, voire une utilisation plus grande de la ressource espaces souterrains dont on sent confusément qu’elle va constituer un enjeu important de la ville dense.

Michel Deffayet, Directeur

ÉDITORIALLe CETU en quelques mots ...Service Central du Ministère de l’écologie, du développement durable, des transports et du logement, le CETU intervient dans l’ensemble du champ des tunnels avec les missions suivantes :- une activité permanente pour la définition et la mise en œuvre de la réglementation,- un rôle de conseil auprès de la Direction Générale des Infrastructures, des Transports et de la Mer à laquelle il est rattaché,- une assistance auprès des maîtres d’ouvrage et de la profession : méthodologie, expertises, ...Pour mener à bien ses missions, le CETU est organisé en 7 pôles d’expertise couvrant chacun une partie du champ : géologie et géotechnique, matériaux et structures, procédés et méthodes de construction, sécurité, ventilation et environnement, équipements électriques et de gestion, exploitation.La compétence s’étend des études amont au suivi de la vie de l’ouvrage et à la réhabilitation.La construction et la diffusion de la doctrine technique, que ce soit dans le cadre de la recherche ou des projets, se fait par le biais des réseaux et partenariats en France ou à l’international que le CETU contribue à animer et à développer.

Approfondir des thèmes importants11.1 Compréhension et maîtrise des incendies

Maîtrise des incendies : document d’information sur les brouillards d’eau Au-delà des dispositions déjà prévues par la réglementation et progressivement mises en place, la question des systèmes fixes de lutte contre l’incendie (SFLI) est de plus en plus souvent évoquée à la fois par les services de secours et par les maîtres d’ouvrage.

Même si certains pays comme le Japon ou l’Australie installent de manière fréquente et prescriptive ce type de systèmes, les modalités de leur mise en œuvre restent délicates notamment du fait des spécificités aérauliques des tunnels, très différentes des autres lieux fermés d’utilisation plus courante et mieux connue de ces systèmes.

Le document d’information, publié en juin 2010, s’appuie sur les travaux de recherche réalisés par le CETU, ainsi que ceux menés en Europe dans le cadre de divers projets de recherche. Il a pour objet de dresser un état des lieux sur les connaissances actuelles (utilisation actuelle des SFLI dans le monde, technologies disponibles,...) et de proposer des éléments d’appréciation sur leur utilisation en tunnel routier.

Étude de l’installation d’un système de désenfumage dans le tunnel de la Porte d’ItalieLe CETU a poursuivi, en 2010, son rôle d’assistant auprès de la Direction de Routes d’Ile-de-France qui a en charge la modernisation de 22 tunnels routiers de l’État en région parisienne.

Parmi eux figure le tunnel de la Porte d’Italie, long de 425 mètres, qui relie le boulevard périphérique à l’autoroute A6b. Afin d’améliorer les conditions d’évacuation en cas d’incendie, trois solutions de désenfumage ont été étudiées : la première avec des accélérateurs de

Parce que l’incendie constitue véritablement la première des menaces dans les milieux confinés, la recherche pour mieux comprendre le développement des incendies et définir les moyens efficaces de lutte et de protection reste la priorité parmi les actions conduites par le CETU.

grand diamètre, la deuxième avec des accélérateurs plus petits, et la troisième avec système d’injecteurs.

Au final, la solution avec de petits accélérateurs installés sur le piédroit latéral a été retenue. Par rapport à une solution sans ventilation mécanique, elle a l’avantage de permettre de repousser les fumées en présence d’une légère contre-pression défavorable, tout en préservant la bande d’arrêt d’urgence et en évitant des travaux lourds de génie civil. Cette solution est aussi la solution la plus économique des trois. Finalement, grâce à l’ajout des accélérateurs, le temps disponible pour l’auto-évacuation des usagers sera prolongé de plusieurs minutes.

4

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

1

Mesure poussée avec un accélérateur

Approfondir des thèmes importants

5

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

1Évaluation des conditions ambiantes en cas d’incendie et optimisation du désenfumage À la suite des précédentes actions de recherche sur le désenfumage, comprenant notamment plusieurs thèses, les travaux dans ce domaine se poursuivent suivant deux axes principaux :

- l’amélioration de la fiabilité de la détermination des pressions aux têtes de tunnel. Ce paramètre est en effet essentiel

dans le dimensionnement des installations de ventilation mais les méthodes actuelles pour l’évaluer présentent des incertitudes importantes. Les possibilités offertes par les simulations numériques 3D sont notamment explorées et un volet expérimental est également prévu.

- la traduction en doctrine des connaissances acquises. Trois documents concernant la modélisation aéraulique en tunnel, et en particulier les incendies, sont en préparation et seront publiés courant 2011. Ils s’adresseront, selon les cas, aux maîtres d’ouvrage ou aux utilisateurs de modèles.

Résistance et protection au feu des structures : compléments au guide du comportement au feuDepuis la parution du guide du comportement au feu en 2005, de nombreux enseignements ont été

tirés de l’application des méthodes de calcul.

Ce guide était plus particulièrement consacré aux tunnels neufs, pour lesquels il reste bien adapté. Pour ce type d’ouvrages, les compléments apportés par le nouveau guide concer-nent principalement la formulation des bétons : dimensionnement, prise en compte de l’écaillage et essais y sont notamment présentés, ainsi que quelques éléments de coûts.

Dans le cas des tranchées couvertes existantes, on a souvent conclu à l’insuffisance des durées probables de résistance au feu, ce qui a conduit à recourir à la pose de protections passives rapportées. Le nouveau guide examine les possibilités d’affiner les méthodes de calcul, avec un appro-fondissement des hypothèses de sollicitations thermiques d’une part, et des développements sur le degré d’analyse à conduire d’autre part.

Travaux de nuit dans le tunnel de Champigny. Mise en place des plaques de protection au feu sous dalle

Simulation 3D d’incendie pour l’étude de la résistance des structures

6

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

1

Formation sur la sécurité et l’exploitation des tunnels routiers organisée au CETUCette formation organisée régulière- ment depuis 2006 a pour objectif de conforter auprès des différents acteurs concernés, une approche partagée de la sécurité et de l’exploitation des tunnels routiers. Elle est le lieu d’une

1.2 La sécurité en exploitation et le comportement des usagersLe programme d’amélioration de la sécurité dans les tunnels se poursuit. Il donne notamment lieu depuis 2010 à de nombreux travaux en Ile de France pour lesquels la DiRIF a conduit une importante campagne de communication auprès des usagers. Comprendre les tunnels, apprendre à réagir face à un événement et à identifier les équipements de sécurité utiles constituent effectivement des leviers efficaces pour réduire le risque.

Journée d’information sur les « Facteurs humains et organisationnels dans la sécurité des tunnels routiers »Près de deux cent personnes ont participé à cette journée organisée par le CETU le 18 novembre 2010. Celle-ci s’adressait à l’ensemble des acteurs impliqués dans la sécurité des tunnels routiers. En ouverture de la journée, des chercheurs canadiens (Conseil National de la Recherche du Canada) ont présenté les résultats de leurs travaux dans le domaine de l’évacuation de maisons individuelles. Ce premier témoignage a été complété par une présentation du Laboratoire Central de la Préfecture de Police de Paris (évacuation d’un complexe cinématographique). Cette conférence a ensuite permis au CETU de présenter les résultats

de recherche obtenus sur ce thème depuis 2004 : retour d’expérience sur les incidents et accidents, connaissance du comportement humain en tunnel routier, dispositions pour optimiser l’évacuation des usagers, distances de sécurité, formation des usagers et

Séminaire du 18 novembre 2010

Echanges lors du séminaire

des exploitants.... Les échanges ont mis en exergue l’attention de plus en plus soutenue portée par tous à ces questions. En clôture de cette journée, Michel Quatre, président de la CNESOR, a fait part de sa grande satisfaction vis-à -vis des avancées dans ce domaine.

transmission d’informations générales sur la réglementation et les bonnes pratiques. Comme chaque année, deux sessions se sont déroulées en 2010 (mai et novembre). En fin de première session, un bilan de l’évaluation de la formation a conduit le CETU à adapter le programme de la session suivante. Cette nouvelle formule a donné plus

de place au partage d’expériences et à l’illustration des thématiques au travers d’exemples concrets. Cette formation sera reconduite en mai 2011. Le programme et les modalités d’inscriptions sont disponibles et peuvent être téléchargés à partir de la rubrique « formation », sur le site internet du CETU.

examens de dossiers qu’elle a conduits durant cette période.

En effet, l’insertion dans le site, la reprise d’ouvrages existants, la composition locale des trafics et in fine le progrès technique sous tous ses aspects, performances des équipements, maîtrise de la venti-lation, moyens de communication, l’amènent souvent à repenser le « système tunnel » pour l’améliorer et faciliter son adaptation. Ce rapport est disponible sur le site du CETU.

Le rapport fournit également toute une série d’informations utiles sur les dossiers examinés, les experts agréés ou encore des points particu-liers de la réglementation.

Durant l’année 2010, la commis-sion s’est réunie à 8 reprises et a examiné 15 dossiers préliminaires ou de sécurité concernant 18 ouvrages. A noter que les examens concer-naient majoritairement des tunnels des collectivités territoriales avec 15 tunnels sur les 18.

Document d’information relatif à l’auto-évacuationLe CETU a publié en septembre 2010 le document d’information «Signalisation et dispositions d’accompagnement de l’auto-évacuation des usagers dans les tunnels routiers ». L’objectif de ce document est de valoriser les enseignements tirés des recherches sur la prise en compte des facteurs humains et organisationnels.Ce document fait d’abord le point sur les connaissances relatives au comportement des usagers en situation de crise. Il propose notamment un modèle d’évacuation allant de la phase d’apprentissage par l’usager à toutes les étapes du déroulement d’un évènement. Dans un second temps, le document rappelle les dispositions règlementaires à mettre en œuvre, et propose des solutions techniques homogènes pour tous les tunnels.En réponse à l’objectif de mieux accompagner la phase d’auto-évacuation, des dispositions complémentaires, en cours d’expérimentation en Ile de France, sont proposées pour les tunnels urbains très circulés et/ou ceux pour lesquels la congestion récurrente rend difficile la perception par l’usager des situations réelles de crise.Ce document s’adresse aux maîtres d’ouvrage de tunnels routiers, aux exploitants, aux maîtres d’œuvre et plus généralement à tous les acteurs intervenant dans la sécurité des tunnels routiers.

7

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

1

Séminaire du 18 novembre 2010

Séance de formation avec les conducteurs professionnels

Formation des conducteurs professionnelsIl est démontré qu’une personne formée à la sécurité dans les tunnels peut jouer un rôle de premier plan en cas d’incendie, en adoptant le bon comportement et en montrant aux autres usagers la nécessité à évacuer. Les conducteurs de véhicules lourds (marchandises et voyageurs) constituent à cet égard une cible privilégiée, puisqu’ils sont des professionnels de la route et peuvent être sensibilisés aux questions de sécurité en tunnels à l’occasion de sessions de formation initiale et continue obligatoires.Sur la base de ce constat, le CETU a en-gagé une démarche partenariale avec la DREAL, les organismes de formation professionnels et les transporteurs de la région Rhône-Alpes, afin d’améliorer le cursus actuel de formation : revoir et harmoniser les consignes, proposer des supports pédagogiques avec séquences vidéos, et des études de cas réels, mettre à jour les diaporamas...Cette action qui associe le CETE de Lyon et l’IFSTTAR a été labellisée par le pôle scientifique et technique (PST) Rhône-Alpes.

La CNESOR tire un premier bilan et les enseignements de l’examen des dossiersComme le CESTR l’avait fait en 2005, la commission nationale d’évaluation de la sécurité des ouvrages routiers (CNESOR) a publié un bilan de son activité 2006-2009, en mettant particulièrement en évidence les en-seignements et décisions tirés des

8

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

1

Avancement des travaux sur la détermination et l’analyse des risques L’analyse des risques géologiques est au cœur de la problématique de la maîtrise des coûts et des délais. Celle-ci s’est concrétisée en particulier en 2010 dans l’orga-nisation des études futures de la LGV PACA aux côtés de RFF. Le cahier des charges des études remis aux prestataires reflète cette volonté d’une juste adéquation du niveau d’étude au contexte parti-culier des travaux souterrains et se traduit concrètement par des exigences accrues aux phases d’études les plus préliminaires. Parallèlement, le CETU s’implique activement dans les réflexions menées dans le cadre du groupe de travail de l’AFTES sur l’analyse des risques (GT32).

L’année 2010 a aussi été marquée par la poursuite du développement d’outils méthodologiques destinés à apporter aux maîtres d’ouvrages une juste évaluation de l’incidence des choix qui sont faits, notamment en ce qui concerne l’importance des moyens consacrés aux reconnais-sances préalables des sites.

Un axe prioritaire de recherche est consacré au CETU à ce thème. Il est important de pouvoir justi-fier du besoin de reconnaissances préalables mais aussi d’apprécier la marge de risque qui est prise.

L’état d’avancement de ces travaux a fait l’objet d’une communication au Congrès de l’AITES à Vancouver en avril 2010, intitulée : « Does geological investigation reduce risks in tunnelling projects ? ».

1.3 La maîtrise des techniques, des coûts et des délaisLa profession du souterrain se mobilise très volontiers lorsqu’il s’agit d’aborder la question des risques en travaux, et essayer de faire avancer les pratiques pour une meilleure maîtrise technique et contractuelle de tous les écarts que l’on constate entre prévisions et réalités des chantiers. Cette problématique renvoie aussi bien à la phase amont des études qu’à celle de l’élaboration et du suivi des contrats de travaux.

Au bout de la tranchée, le futur tunnel ...

Projet de nouveau fascicule 69 du CCTG : application pour les tunnels de St Béat et de la LINOEn octobre 2010 le projet de fascicule 69 du CCTG «Travaux en souterrain» a fait l’objet d’une première présentation au groupement d’étude des marchés, travaux et maitrise d’œuvre (GEM) en charge de sa validation. En préparation une consultation large a été effectuée auprès de plusieurs acteurs ou représentants de la profession dont en particulier : la FNTP, l’AFTES et différents grands maîtres d’ouvrages (RATP, RFF, ADSTD,...). Cette consultation a permis de faire émerger un certain nombre d’observations notamment sur les modalités de prise en compte des risques dans les contrats de travaux des ouvrages souterrains. Une nouvelle rédaction est en cours pour une seconde présentation au GEM au printemps 2011.

En parallèle à cette démarche et dans le cadre de ses missions sur les projets des tunnels de Talant (maîtrise d’ouvrage DREAL Bourgogne) et de St Béat (maîtrise d’ouvrage DREAL Midi-Pyrénées), le CETU a proposé d’intégrer dans les consultations d’entreprises un mémoire de management de risques dans l’esprit du futur fascicule 69.

Pour le tunnel de Talant dont le marché a été attribuée en 2010, cette démarche a permis à l’équipe de maîtrise d’ouvrage et à celle de maîtrise d’œuvre (assurée par Inexia) d’identifier les risques géologiques et géotechniques ainsi qu’organisationnels et d’en déterminer les enjeux.

Pour le tunnel de St Béat, la consultation des entreprises a été lancée en fin d’année 2010 et l’équipe maître d’ouvrage-maîtrise d’œuvre prévoit de contractualiser ce plan de management des risques en 2011.

9

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

1

La construction de référentiels génie civil : RGC2010Dans le cadre de ce projet national d’établissement de référentiels partagés, le CETU assure l’animation du domaine tunnels. Cela consiste essentiellement à redéfinir et actualiser le corpus réglementaire et de doctrine qui encadre aujourd’hui les marchés de travaux de tunnels, tant pour les équipements de sécurité et d’exploitation que pour le génie civil.

L’harmonisation des pratiques sur la base de ce référentiel devrait faciliter le travail de chacun des acteurs impliqués dans la commande publique.Le projet de référentiel donnera lieu à large consultation des représentants de la profession.

Comportement des tunnels en terrain tectonisé à grande profondeur

La thèse de The-Manh VU, intitulée «Comportement des terrains tectonisés : application à la liaison ferroviaire Lyon-Turin», a été soutenue le 7 décembre 2010 à l’Ecole des Ponts ParisTech. Ce travail a été réalisé en partenariat avec la société LTF-SAS (Lyon-Turin-Ferroviaire) en charge des études d’avant-projet et des travaux de reconnaissance de la partie commune franco-italienne de ce projet de liaison ferroviaire entre la France et l’Italie. La direction scientifique est assurée par le Centre d’Etudes et de Recherche en Mécaniques des Sols (CERMES) de l’École des Ponts spécialiste du comportement des sols et des roches. Le jury a souligné la qualité du travail qui a permis de progresser dans l’étude du comportement anisotrope des massifs rocheux. Cette problématique a été abordée à travers les données géologiques et d’auscultation recueillies sur la descenderie de Saint Martin-La-Porte, qui caractérisent un comportement poussant du terrain (convergences élevées, effets différés et anisotropie).

Une procédure de traitement géométrique des données a permis de caractériser la cinématique observée dans la descenderie, concordant avec la direction préférentielle des plans de faiblesse mécanique du terrain. Le développement d’un modèle de calcul original a été proposé tenant compte de l’anisotropie du matériau et de l’état de contrainte, ainsi que des non-linéarités dues à la dégradation des terrains à proximité de la paroi.

Les perspectives concernent l’extrapolation du comportement à plus grande profondeur afin de préciser les conditions de réalisation du futur tunnel de base.

Comportement anisotrope observé dans la descenderie de St-Martin-la-Porte

Qualité du suivi de travaux des tunnels conventionnelsL’amélioration des outils à disposition de la maîtrise d’œuvre des travaux pour suivre, capitaliser les ensei-gnements et maîtriser les coûts des tunnels est le but que le pôle PCME s’est donné en développant en 2003 le logiciel « OSCART » puis en 2010, le logiciel « AGIRT ».Alors que l’outil « OSCART » permet la mémorisation au quotidien de toutes les données de réalisation, le logiciel « AGIRT » offre la possibilité d’illustrer les bilans à partir des résultats des requêtes sur les bases de données. Organisé en modules, il permet l’exploitation graphique des données réelles de creusement, de soutène-ment, de cadences, de quantités et de coûts, et une comparaison avec les données prévisionnelles

du projet. Il permet aussi d’exprimer l’ensemble du contexte géologique en illustrant les éléments principaux

rencontrés qu’ils concernent la pétrographie, l’altération, la présence d’eau,...

Mieux prendre en compte des enjeux essentiels 22.1. Environnement et développement durable

Le développement de nouveaux moyens d’évalution des projets de tunnelsPour avancer, il faut expérimenter de nouvelles pratiques d’évaluation. Après la mise en œuvre de la grille RST02 pour le tunnel de TALANT, le CETU a conduit un travail d’analyse de cycle de vie sur un cas concret de tunnel. Les premiers enseignements sont intéressants et incitent à poursuivre en introduisant les procédés et techniques utilisés pour la mise en œuvre et le creusement. Ces résultats ont donné lieu à plusieurs rapports et publications disponibles auprès du CETU.Parallèlement à cela, un travail est conduit sur les équipements afin de définir l’incidence des moyens et ressources nécessaires à leur fabrication, à leur installation et leur renouvellement.

Préparation d’un projet national de recherche pour une une meilleure utilisation de l’espace souterrainLe CETU s’est impliqué dans le montage du futur Projet National

« Ville 10D – Ville d’idées » initié par l’AFTES pour démontrer com-bien le sous-sol urbain peut être une ressource tout à fait stratégique pour le développement durable des grandes agglomérations de demain. Ce projet se propose de réunir décideurs, universitaires, chercheurs, architectes, urbanistes, ingénieurs, géographes, aménageurs et aborder aussi bien les questions sociologiques, économiques, environnementales que techniques.

L’étude de faisabilité de ce projet a été présenté au RGCU en janvier 2011 et a reçu un avis tout à fait favorable. Le CETU intervient surtout sur le volet de l’environnement et de la démons-tration du caractère « durable » des aménagements souterrains en ville dense.

Station du métro d’Helsinki

10

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

2

Depuis 2008, le CETU travaille à élargir son référentiel d’évaluation des tunnels pour prendre mieux en compte l’ensemble des incidences des projets. De leurs côtés, les maitres d’ouvrages, les sociétés d’ingénierie et les entreprises se sont également mobilisés pour expérimenter de nouveaux outils et proposer des bilans environnementaux. Toutes ces initiatives sont intéressantes et participent de l’évolution des pratiques. Chacun exprime aussi sa volonté d’une plus grande harmonisation des méthodes et des éléments de référence utilisés dans ces évaluations.

Lancement d’un nouveau Groupe de travail de l’AFTES : le GT41 « travaux en souterrains et développement durable »Un nouveau Groupe de Travail (le GT41) a été constitué au sein de l’AFTES en 2010. Ce groupe, animé par le CETU, réunit une vingtaine de professionnels : maîtres d’ouvrages, bureaux d’études, entreprises, écoles et laboratoires de recherche appliquée, ainsi que des organismes publics. Son objectif est de rédiger des recommandations qui serviront de référence pour évaluer l’impact des travaux souterrains en termes de développement durable. La définition d’un cadre commun permettra ainsi de favoriser l’innovation à travers l’éco-conception, d’apporter un nouvel éclairage à la comparaison des variantes dans les réponses aux appels d’offres et d’optimiser la conception des ouvrages souterrains de manière globale sur l’ensemble de son cycle de vie.

Mieux prendre en compte des enjeux essentiels

Réutilisation des matériaux d’excavationLa raréfaction de la ressource en granulats alluvionnaires et les impacts sur les milieux naturels se traduisent déjà par une interdiction d’exploitation de sites alluvionnaires dans certains départements français. La prise de conscience qui s’opère amène à s’interroger sur la réutilisation des matériaux d’excavation issus du creusement des ouvrages souterrains. Un approvisionnement local permet aussi de limiter les impacts liés au transport.

Étant donné que seulement 10 à 20% des matériaux excavés peuvent être réutilisés pour la fabrication des bétons du tunnel, d’autres modes de valorisation sont à rechercher, comme le réemploi en structure de chaussée par exemple. Se posent alors de nombreuses questions d’ordre technique liées à l’élaboration de granulats sur site : matériel nécessaire, tri et stockage du marin, procédures de contrôle des granulats élaborés, incidences du type du creusement (tunnelier, explosifs, etc.), etc.

Même si cette approche est encore peu développée en France, les expériences étrangères (Suisse en particulier) ou celles acquises en matière d’élaboration de granulats à partir de roches massives, sont intéressantes.

Des questions d’ordre juridique et réglementaire se posent également. Sans oublier la nécessité de prendre en compte les contraintes de planning et d’organisation du chantier.

11

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

2

Le traitement de l’air des tunnels routiersLe CETU a publié en 2010 une nouvelle note de synthèse sur les techniques de traitement de l’air en tunnel.Une première note était déjà parue en 1999 ; elle s’appuyait essentiellement sur les expériences de deux pays, la Norvège et le Japon. Le nouveau document actualise les éléments existants compte tenu des nouvelles installations réalisées depuis, en particulier en Espagne. Sont visées les technologies qui permettent le traitement de l’air, qu’il s’agisse de filtrer les particules en suspension ou de traiter les gaz.

Extrémité d’un système de traitement de l’air dans un tunnel de la M30 à Madrid

Réalisation de mesures embarquées dans les tunnels d’Ile-de-FranceDans le cadre du projet AIRTURIF, deux campagnes de mesures embarquées – deux semaines en 2009 et trois semaines en 2010 – ont permis d’évaluer l’impact de la pollution sur un automobiliste circulant sur le réseau francilien et plus particulièrement dans l’ensemble des tunnels. Les mesures, cadencées à une seconde, ont été réalisées par un véhicule utilitaire équipé et mis en œuvre par le CERTAM. Le prélèvement a été effectué au niveau des bouches d’arrivées d’air de l’habitacle avec analyse en continu des NOX, des PM et du CO. Les trajets du véhicule de mesure ont été établis de manière à obtenir quinze passages par ouvrage et par sens avec des heures de départ comprises entre 6h et 14h afin de représenter toutes les conditions de circulation (débit et composition) et, pour un ouvrage «sensible», avec différents niveaux de ventilation.Les résultats montrent des concen- trations en polluants significatives dans l’habitacle, principalement pour les tunnels en situations de congestion, pour lesquelles les niveaux et les durées d’exposition sont plus importants que pour un trafic fluide.

L’ optimisation de la conception, de l’entretien, de la surveillance et de la réparation des tunnelsA partir des observations faites par la centrale d’inspection du CETU sur de nombreux tunnels et de l’expérience de chargés d’études, plusieurs actions ont avancé en 2010 :- l’actualisation du « guide de l’inspec-tion du génie civil des tunnels routiers », afin de compléter le guide existant, et redéfinir les classes d’état de la cotation IQOA liée à l’eau ;- la rédaction de documents de syn- thèse sur les réseaux d’assainissement et de drainage, ainsi que sur les dalles de ventilation ; - l’écriture d’un guide à l’usage des

maîtres d’ouvrages pour la réparation du génie civil des tunnels routiers, une partie de cet ouvrage abordant les désordres liés aux venues d’eau, une autre rassemblant les autres problématiques de réparation, et une troisième constituée de fiches de cas. Enfin un chapitre est consacré à l’entretien et aux exigences pour la durabilité des tunnels en service.

Une nouvelle façon d’évaluer l’état d’un tunnel : exemple des tunnels de Bois de Peu et FontainA l’occasion de la préparation de la mise en service de ces deux tunnels, la centrale d’inspection a testé et mis en œuvre la nouvelle façon d’évaluer l’état du génie civil d’un tunnel proposée par le futur guide technique « Fascicule 40 – Tunnels et tranchées couvertes – Génie civil et équipements » et par la future édition du « Guide de l’inspection du génie civil des tunnels routiers ».

Cette méthode s’appuie sur un découpage du tunnel en tronçons qui sont des sections homogènes de tube en terme de type de structures et de contexte géologique. Ces tronçons sont ensuite évalués, partie par partie, sur l’état du génie civil et la présence de l’eau. Désormais, un tunnel n’est plus coté avec une note unique et ce n’est plus l’action de l’eau qui est évaluée mais sa présence. En effet, la pratique antérieure de notation de l’action de l’eau équivalait très souvent à noter deux fois l’état du génie civil.

Cette nouvelle méthode de cotation, qui permet de mieux évaluer et visualiser l’état d’un tunnel, est aussi un outil mieux adapté à sa gestion : en effet, le découpage en zones a l’avantage de focaliser l’attention du gestionnaire sur les secteurs du tunnel les plus délicats.

Pour une redéfinition des politiques de gestion des ouvragesMi 2010, le document d’application « tunnels » de l’Instruction technique relative à la surveillance et à l’entretien des ouvrages, dit « fascicule 40 » a été diffusée dans une version finalisée à tous les membres du comité chargé de son élaboration. Les observations reçus ont permis une dernière mise à jour et une validation finale début 2011.L’aspect innovant de certaines annexes, essentiellement pour les équipements, a conduit à les sortir du fascicule 40 proprement dit et les rendre accessibles sur le site Web du CETU. Leur mise à jour sera ainsi beaucoup plus facile à réaliser.L’une d’entre elles définit le contenu des inspections détaillées périodiques des équipements. Un autre propose la forme et la nature de ce que doit contenir le rapport de ces inspections. Enfin, un référentiel permettant d’évaluer l’état et les performances des équipements a été établi.Par ailleurs, le travail sur le mode d’établissement des demandes de budgets de fonctionnement des tunnels du réseau routier national a été poursuivi. Il s’agit de mieux prendre en compte les besoins consécutifs à l’installation des nouveaux équipements et à la mise en place d’une politique de gestion conforme au nouveau fascicule 40. La réflexion qui a étroitement associé les DIR Centre Est et Massif Central a conduit à la définition de trois types de budget :- les dépenses courantes (ensemble des dépenses reconductibles annuellement, sans prendre en compte les tâches effectuées en régie) ;- les dépenses spécifiques variables (dépenses de maintenance, renouvellement ou études, variables d’une année sur l’autre) ;- les dépenses exceptionnelles (grosses dépenses d’investissement nécessitant des études préalables).C’est sur cette base que les demandes budgétaires 2011 ont été établies à titre expérimental par les deux DIR impliquées dans la démarche.

12

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

2

2.2 Amélioration de la gestion du patrimoineLes programmes de travaux d’amélioration de la sécurité se sont souvent traduits par la mise en place de nouveaux équipements dont il est attendu performances et fiabilité. Cela n’est pas sans conséquence sur les exigences en matière d’entretien et de maintenance. Pour les tunnels de l’État, un certain nombre de documents ont été élaborés pour accompagner cette évolution.

Accélérateurs

Niche

Patrouilleur Tunnel les Monts

A7 – Tunnel de Saint-Antoine (inspection détaillée)

RN122 – Galerie d’évacuation n°4 du tunnel du Lioran (inspection exceptionnelle et surveillance)

Suivi de l’état des structures des tunnelsLe suivi des ouvrages est nécessaire pour assurer leur pérennité et garantir aux usagers des conditions de confort et de sécurité satisfaisantes.

Il s’appuie sur la surveillance et l’évaluation de l’état des structures dont la réalisation est assurée, en ce qui concerne les ouvrages routiers nationaux non concédés, par le CETU. La centrale d’inspection a ainsi réalisé, en 2010, six inspections détaillées sur routes nationales et autoroutes non concédées totalisant un linéaire de 9 230 mètres (hors galeries de ventilation et ouvrages annexes). Elle a aussi effectué des missions de surveillance sur deux ouvrages (tunnel du Lioran et tunnel des Monts).

La centrale d’inspection est également intervenue, à la demande des maîtres d’ouvrages, sur des ouvrages départe- mentaux et fluviaux aussi bien pour des inspections que des actions de surveillance.

Enfin, la centrale d’inspection a conduit, en novembre, une mission de contrôle suite à l’incendie d’un poids lourd dans le tunnel routier du Fréjus.

Un projet de réparation : Tunnel du Rond-point Le tunnel du Rond point est situé sur la RN 88 à St Étienne et comporte deux tubes d’environ 425 m. Construit en 1964, l’ouvrage devrait être rénové au plan de la sécurité. Par ailleurs le revêtement en béton de chaque tube était relativement dégradé et présentait une fissuration siège de nombreuses arrivées d’eau. Le CETU assiste la DIR Centre Est maitre d’œuvre des travaux de réhabilitation. En 2010, après la mise en place d’un dispositif de fermeture d’urgence en amont des deux tubes, ceux-ci ont successivement consisté : - en la création d’une galerie inter-tube destinée à l’évacuation des usagers d’un tube dans l’autre en cas d’incident grave,- en la construction, en bord de chaussées de chacun des tubes, d’un caniveau avaloir à fente continue et de ses ouvrages annexes. Le caniveau est raccordé tous les 80 m à des regards siphoïdes coupe-feu qui renvoient les liquides dans un collecteur général qui les conduit vers un bassin de rétention de 200 m3 construit à la tête côté Firminy. D’autres travaux réalisés pendant cette première phase ont consisté :- à capter les eaux arrivant dans les fissures de reprise de bétonnage des anneaux

du revêtement ancien,- à étancher par injection les fissures humides entre anneaux - à ragréer le béton dégradé des piédroits - à peindre les piédroits en blanc sur une hauteur de 4,50 m.

Au printemps 2011, d’autres travaux seront engagés sur les équipements de l’ouvrage : réalisation d’une nouvelle ventilation, rénovation de l’installation d’éclairage et mise en œuvre d’un système de supervision pour assurer le contrôle - commande des équipements et la gestion des incidents survenant dans le tunnel.

13

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

2

Canal du Midi – Tunnel-canal de Malpas (inspection détaillée)

Vue d’ensemble du chantier Construction de nouvelles niches de sécurité

Construction d’un caniveau à fente continue

Faire évoluer les formes d’intervention33.1 La poursuite du positionnement en assistance et conseil auprès de tous les maîtres d’ouvrage

Tunnel de Toulon : accompagner un chantier très difficileLe creusement du tunnel sud de Toulon s’est poursuivi en 2010. De nombreuses difficultés ont retardé le percement de ce tunnel initialement prévu fin 2009.Un peu moins de 300 mètres ont été creusés en 2010 par l’attaque ouest qui a eu à franchir la transition entre les terrains du stéphanien et ceux du socle sous une forte charge hydraulique, et à gérer des tassements importants du bâti en surface dans certains secteurs.L’attaque Est n’a pu reprendre sa progression qu’en juillet 2010, après relogement des occupants de l’immeuble le plus sensible aux tassements, et grâce à la mise en œuvre d’injections de compensation réalisées avec succès sous les immeubles du secteur Fabié. Un peu plus de 100 mètres ont alors été creusés jusqu’à la fin de l’année.Les structures de génie civil : étanchéité et revêtement en radier et voûte, dalle et cloison de ventilation ont suivi la progression du creusement à l’Est et à l’Ouest. En parallèle la consultation des entreprises pour le marché des équipements d’exploitation et de sécurité du tunnel Sud a été lancée.Le CETU a assuré en 2010 une forte présence auprès du maître d’ouvrage (DREAL PACA) pour l’aider à mener cette opération très difficile.

Tunnel de Saint Béat : plusieurs pistes à expérimenterPour ce projet de tunnels de 1070 m situé sur la RN125 en Haute Garonne, plusieurs aspects novateurs ont fait l’objet d’une attention particulière.

D’abord une recherche active des possibilités de réemploi des déblais pour la fabrication des bétons. Avec le département laboratoire de Clermont Ferrand du CETE de Lyon, une méthodologie a été définie pour parvenir à réutiliser le maximum du matériau sans grever les caractéristiques du futur béton.

En ce qui concerne le management des risques en chantier, les incertitudes qui demeurent à l ’issue de la synthèse géologique géotechnique et hydrogéologique, ont été intégrées dans le DCE à travers une étude de risques (MERP – Mémoire d’Évaluation des Risques prévisibles). L’entreprise peut ainsi proposer un certain nombre de dispositions qu’elle

pourra ou non mettre en œuvre selon le déroulement du chantier. Cette démarche permet aussi au maître d’ouvrage, d’avoir une bonne visibilité sur l’enveloppe financière de son opération.

Enfin, une démarche d’analyse de cycle de vie (ACV) est mise en œuvre pour quantifier l’incidence sur l’environnement.

Actuellement, les entreprises sont en cours de préparation de leur offre dont la remise est prévue début 2011 en prévision d’un démarrage des travaux à la fin de l’année 2011.

Tunnel du Siaix : étude d’une galerie de sécurité ouverte à la circulation des cyclistesLorsqu’une galerie de sécurité est creusée parallèlement à un tunnel routier, la tentation est forte de chercher à l’utiliser pour d’autres usages : citons par exemple le projet d’aménagement

14

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

3

Le CETU ne réalise plus que très rarement des études complètes, privilégiant ainsi un mode d’intervention en assistance à maitrise d’ouvrage ou des prestations de conseil et d’expertise. Cela permet de travailler en meilleure complémentarité avec l’ingénierie privée et de mieux accompagner les maitres d’ouvrage sur les aspects essentiels.

Village de Saint Béat à contourner

Toulon, Tube Sud

Faire évoluer les formes d’intervention

Tunnels de la future GV PACA : un vaste programme d’études à lancerRéseau Ferré de France (RFF) est maître d’ouvrage du projet de ligne à grande vitesse entre Marseille et Nice. Sur environ 180 kilomètres de ligne nouvelle, ce projet comprend un linéaire très important en tunnel ainsi que des gares souterraines. Les études sont en cours de lancement, avec l’objectif de proposer et comparer les grandes solutions.

Dans l’assistance qu’il porte à RFF, le CETU s’est focalisé sur les dispositions à prévoir dans les cahiers des charges des études à mener et dans le travail préparatoire à la sélection des bureaux d’études qui vont intervenir.

Soulignons que les tunnels représenteront inévitablement un poste important au sein du coût global de l’opération ; face à cela et en application des travaux méthodologiques qu’il a réalisés, le CETU a aidé RFF à initier une démarche d’analyse des risques tout au long des études afin de favoriser la meilleure maîtrise possible des coûts des ouvrages souterrains.

de la galerie de la Croix-Rousse à Lyon.

Autre exemple avec le tunnel du Siaix, sur la RN 90 à Moutiers. La construction d’une galerie de sécurité de 1400 m parallèle au tunnel est nécessaire pour assurer l’évacuation à partir de l’une ou l’autre des 7 issues de secours mises en place dans le tunnel. Les dimen-sions et aménagements de cette galerie vont aussi lui permettre d’accueillir les nombreux cycles qui passent là pour rejoindre la Haute Tarentaise.

Le CETU intervient pour le compte de la DIR Centre Est, maître d’ouvrage. En 2010, il a réalisé les études tech-niques préalables à la consultation des entreprises pour les travaux de Génie Civil.

Des investigations complémentaires sont encore attendues pour préciser l’importance de la propagation des vibrations liées aux tirs d’abattage.

15

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

3

Il convient en effet d’être prudent en raison de la proximité du tunnel en service mais aussi de la sensibilité du site aux chutes de blocs en falaise.

Puits Orsel à Oullins : la nécessité de maitriser les vibrations provoquées par les tirsLe CETU est intervenu pour le compte de EGIS Rail dans le cadre des travaux de prolongement de la ligne B du métro lyonnais. Un des points délicats a été la réalisation du puits Orsel au cœur de la ville d’Oullins. Ce puits est destiné à la sortie du tunnelier en arrière-gare de la station d’Oullins, ainsi qu’à terme, lors de l’exploitation de la ligne, à la ventilation et l’accès des secours.L’excavation de ce puits dans le contexte du môle granitique d’Oullins, au sein d’un secteur très urbain, a nécessité l’emploi d’ex-

plosif par émulsions encartouchées, avec des contraintes très strictes de limitation des nuisances, et un suivi rigoureux des impacts sur les constructions avoisinantes. Des adaptations de mise en œuvre ont également dû être faites en cours de travaux.

Excavation du puits Orsel dans un site urbain sensible

Tunnels d’A89 entre Lyon et Balbigny : un travail d’expertiseDans le cadre de la réalisation de l’autoroute A 89, le CETU, représenté par Alain Robert, participe au comité d’experts mis en place par le maître d’ouvrage ASF pour le suivi des travaux de construction des trois tunnels de Violay, Bussière et Chalosset.

Les travaux commencés en juillet 2009 sont bien avancés : en mars 2011, creusement réalisé à 90 % environ pour le tunnel de Violay avec cependant quelques difficultés à la traversée de la faille du Gantet, percement effectué sur les deux tubes du tunnel de Bussière et percement des deux tubes de Chalosset attendu pour le mois d’avril 2011.

Le comité d’experts, qui outre M. Robert, comprend MM. Panet et Limonet, se réunit sur le site en moyenne une fois tous les deux mois .

Rocade Nord de Grenoble : temps mort après deux années d’études actives

L’année 2010 a été l’aboutissement de deux années d’études permettant de finaliser l’avant projet de la Rocade Nord de Grenoble. Ce projet ambitieux a été l’occasion pour le CETU d’associer ses compétences à celles du CETE de Lyon, des bureaux d’études Bonnard et Gardel et Tonello Ingénieurs Conseils afin d’assurer une assistance technique auprès du maître d’ouvrage, le Conseil Général de l’Isère.

Après avoir pris acte de l’avis défavorable émis en mars dernier par la commission d’enquête publique sur le projet de rocade Nord, le Conseil général de l’Isère a décidé de ne pas poursuivre son projet.

Site de la tête Ouest de la rocade de Grenoble

16

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

3

Enfouissement de la RN13 à Neuilly-sur-Seine : poursuite des études techniquesLes études préalables du projet d’enfouissement de la RN13 à Neuilly-sur-Seine se sont poursuivies en 2010 sous la maîtrise d’ouvrage de la DRIEA, avec pour objectif la constitution du dossier d’enquête publique. A ce stade des études, il s’agissait d’améliorer le niveau de définition du projet, et notamment sur plusieurs points délicats identifiés antérieurement.

Le CETU s’est particulièrement attaché à examiner les caractéristiques géométriques du projet ainsi que les dispositions et les équipements de sécurité projetés. Ces aspects sont rendus difficiles en raison du peu d’espace disponible pour construire l’ouvrage, et des contraintes de raccordement aux extrémités, le point le plus délicat étant le raccordement au boulevard périphérique et à la porte Maillot.

Du point de vue des équipements de sécurité, le CETU a formulé plusieurs propositions visant à améliorer les capacités de désenfumage dans cet ouvrage complexe. L’un des points soulevés a été le traitement d’un incendie situé en limite du futur ouvrage et de la tranchée couverte Madrid existante à laquelle il vient se raccorder.

Nanterre, Tunnel de la Défense

Tunnel de Violay, Tube Sud, Front

Ventilateur

17

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

3

3.2 L’observation des pratiques et des techniques

Suivi des programmes de mise en sécurité des tunnels A l’instar des années précédentes, le CETU a produit l’état d’avancement au 31 décembre 2010 du programme d’amélioration de la sécurité dans les tunnels routiers de plus de 300m du réseau État.

Ce document montre que les travaux se sont poursuivis activement au cours de l’année, notamment par la mise en chantier de tous les tunnels d’Ile de France, tant sur les programmes transversaux (Détection automatique d’incidents, gestion technique centralisée, dispositions de fermeture,...) que sur les programmes propres à chaque tunnel (protection au feu, ventilation, issues de secours,...).

Les travaux de la galerie de sécurité du tunnel du Fréjus (6450m en France sur 12870m) arrivent quant à eux dans une phase décisive, le creusement « traditionnel » laissant place mi 2010 au creusement mécanisé à l’aide d’un tunnelier.

Ce sont plus de 75% des crédits qui ont été engagés à la fin 2010 sur un programme global de travaux qui s’élève à plus de 2,6 milliards d’euros. L’objectif reste de terminer l’ensemble du programme en 2014.

Avis techniques CETU et révision du fascicule 67 titre IIILes travaux d’étanchéité des ouvrages souterrains représentent environ 2 à 7 % du coût total d’un ouvrage, poids donc relativement faible par rapport aux autres éléments de la structure.

Cependant les conséquences d’un mauvais choix du type d’étanchéité, les défauts d’application, l’usage de matériaux inadéquats peuvent être graves pour l’exploitation des ouvrages. Irrémédiables même tant les procédés de réparation sont généralement coûteux et contraignants à mettre en œuvre.

Le rôle de l’étanchéité est, selon les natures d’ouvrage, d’assurer la protection de l’environnement ou la sécurité et le confort des usagers. Elle protège également la structure, les équipements et les matériels, bref conditionne la durabilité et les conditions d’exploitation de l’ouvrage.

Pour s’assurer que les procédés utilisés sont bien adaptés au domaine d’emploi et correctement mis en œuvre, il leur est demandé de répondre à un ensemble d’exigences et à des essais normalisés. Cela se fait par une procédure d’Avis Technique.

Cette procédure facilite l’application du Fascicule 67, titre III du CCTG : Étanchéité des ouvrages souterrains, en cours de révision. Ainsi le nouveau fascicule et la procédure d’avis technique traitent les mêmes familles de procédés sur la base de spécifications communes. Les travaux menés en 2010 ont permis la mise au point de spécifications pour les joints de voussoirs et les enduits d’imperméabilisation.

A noter que les procédés à base de feuilles préfabriquées bitumineuses et les systèmes d’étanchéité liquide déjà traités dans les travaux précités, feront l’objet très prochainement d’un marquage CE.

Le CETU a l’objectif de recueillir de manière continue des éléments d’information sur l’évolution du domaine des tunnels, pour ensuite la mettre à disposition du Ministère, des maîtres d’ouvrages et de la profession dans son ensemble. Au-delà d’une base documentaire, il s’agit aussi de mettre l’accent ou de suivre certains aspects importants comme les différents tunnels en chantier ou en projet en France quelle que soit leur destination, ou encore de suivre les développements en matière de grands tunneliers, ou encore de rassembler les éléments ou documents (photos, films, rapports,...) sur les évènements importants, tels un incendie ou un accident grave en tunnel.

Nanterre, Tunnel de la Défense

Avis Technique Étanchéité

Partager la doctrine et capitaliser la connaissance4

Formations données et journées techniques consacrées à la sécurité des tunnels :Le CETU a poursuivi en 2010 ses actions régulières dans le domaine de la formation et de l’organisation de journées techniques. Citons également l’organisation d’une action de formation ciblée à la demande de la Communauté Urbaine de Strasbourg (CUS). L’objectif était d’apporter des éléments généraux de contexte concernant l’exploitation et la sécurité des tunnels routiers, aux opérateurs, aux agents chargés de la surveillance ainsi qu’aux responsables d’exploitation des tunnels de la CUS.

Cette action de formation a été organisée dans les locaux de la CUS, en liaison avec la DIR Est, précédent maitre d’ouvrage du tunnel de l’Étoile.La formation de « valorisation des acquis », destinée aux opérateurs, s’est poursuivie en 2010, avec la tenue de trois sessions (soit 48 opérateurs). Depuis le lancement de cette formation en 2004, elle a été suivie par 423 opérateurs francophones (majoritairement français, mais aussi belges, espagnols et italiens), répartis dans une quarantaine de postes de commande de tunnels.

Formation données, animation de groupes de travail, communication à des colloques, dialogue dans le cadre de partenariats,... sont des moyens privilégiés pour construire la doctrine et la diffuser. Cette part importante de l’activité du CETU comprend à la fois des actions récurrentes, et des interventions plus ponctuelles à la faveur d’un événement particulier suscité ou non.

Château de Saint Béat

18

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

4

Le dialogue entre exploitants au sein du GTFE s’est poursuivi en 2010 :

Le groupe de travail francophone des exploitants de tunnels routiers (GTFE) s’est réuni à deux reprises, d’abord à Bron au mois de juin, puis à Nice en décembre.

La 1ère réunion a été l’occasion de parler de la formation des personnels, et des outils à disposition pour le faire. Le CETU a également présenté l’avancement de ses recherches sur l’aspersion et sur l’éclairage des tunnels avec des LED. Les 103 participants ont visité le chantier de percement de la galerie de sécurité du tunnel de la Croix-Rousse, ou encore le tunnel de Brotteaux-Servient fraichement rénové.

En fin d’année, ce sont près de 90 personnes qui se sont retrouvées à Nice. Quatre exposés au programme : un retour d’expérience consécutif à un incendie dans le tunnel de Chamoise, les travaux de sécurisation des tunnels du réseau autoroutier Escota, le contrôle vibratoire des accélérateurs du tunnel Maurice Lemaire et une présentation par le CETU de la démarche d’actualisation du rapport « pannes, accidents, incendies » de 1998. Les participants ont également pu visiter le PC de Saint Isidore ainsi que le tunnel de Monaco.GTFE à Lyon

PC Escota - formation des opérateursFormation sécurité des Tunnels (pôle sécurité et exploitation)

GTFE à Nice GTFE à Lyon

Partager la doctrine et capitaliser la connaissance

19

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

4

INDURA pour des Infrastructures Durables en Rhône-Alpes :Ce pôle d’excellence a été officiellement lancé le 27 janvier 2010 lors d’une journée qui a regroupé maitres d’ouvrages, concepteurs, constructeurs, entreprises, exploitants, centres de recherche ou d’enseignements.

Grâce à la mobilisation de ses adhérents, INDURA a pu engager des actions concrètes (aide à la réalisation de projets, manifestations, rencontres,...). L’objectif est de créer des partenariats de recherche et d’innovation autour du thème des infrastructures de demain.

Le 15 novembre 2010, à l’occasion d’une soirée « tunnels », le CETU a accueilli plus de soixante dix personnes sur le thème « Démarches et procédés innovants pour les ouvrages souterrains ». Plusieurs actions concrètes sont depuis lors en cours de montage.

Le Pôle Scientifique et Technique Rhône-Alpes se consolide :

Dix partenaires du réseau scientifique du Ministère intervenant sur le champ de la mobilité des personnes et des marchandises se sont regroupés pour former un Pôle Scientifique et Technique (PST). Ce pôle a l’objectif de mettre à disposition des décideurs les synergies existant entre ses membres.

Une charte définissant la vocation du Pôle, ses objectifs, ses membres ainsi que ses modalités de gouvernance, de fonctionnement et d’action a été signée le 26 mars 2010.

Pour sa part le CETU intervient dans le domaine de la sécurité et des impacts liés au transport, ainsi que dans celui des interfaces entre les véhicules, les usagers et les infrastructures. Tous ces aspects renvoient à la conception d’ouvrages et d’équipements, et des organisations d’exploitation adaptés aux usagers.

Les membres du PST sont, outre le CETU, le CETE de Lyon, le CERTU, l’ENTPE, l’IFP, l’INRETS, le STRMTG et le CSTB. Le SETRA et le STAC, non rhônalpins, sont membres associés.

Le Comité Tunnels au service des Départements : Le comité Tunnels, constitué en 2009 sous l’égide de l’ADSTD et du CETU, s’est réuni en Octobre 2010 à Chambéry en présence des repré-sentants de plusieurs Départements maîtres d’ouvrages de tunnels routiers.

Deux temps forts pour cette journée thématique sur « les dossiers de sécurité » : tout d’abord le rappel par le CETU du cadre réglementaire et de la démarche à entreprendre pour l’élaboration et la mise à jour des dossiers de sécurité ; puis, en écho, la présentation de deux cas concrets très différents, le tunnel du Chat (1486m, très circulé) par le conseil général de la Savoie, et le tunnel du Roux (3325 m, très faible trafic) par le conseil général de l’Ardèche. Ces différentes interventions ont donné lieu à des échanges fructueux, notamment sur la manière de prendre en compte les spécificités de chaque ouvrage dans la réflexion à mener.Ce Comité a vocation à s’élargir encore, pour rassembler l’ensemble des Dépar-tements qui ont en charge la gestion de tunnels.

Tunnel du Roux

Tunnel du Chat

Réunion INDURA au CETU 15 novembre 2010

L’AFTES : beaucoup d’actions en cours

Si l’année 2011 sera une grande année pour l’association des tunnels et de l’espace souterrain (AFTES) car année

du congrès Lyon 2011, l’année 2010 a été riche d’activités dans plusieurs directions dont certaines ont impliqué très fortement le CETU :

- la préparation de ce congrès triennal, avec l’organisation de l’exposition, la communication et l’appel à communi-cations, les nombreux contacts préalables notamment avec les associations soeurs (Belgique, Espagne, Italie, Italie, Portugal et Suisse) qui sont partenaires pour cette manifestation ;

- le montage du future Mastère Tunnels qui devrait commencer sa première session en octobre 2011 ; ce mastère sera co-porté par l’INSA de Lyon et l’ENTPE avec le soutien de l’AFTES et du CETU qui se sont très fortement impliqués dans la préparation du programme et le choix des intervenants,- l’étude de faisabilité d’un futur Projet National de recherche baptisé «Ville 10D - Ville d’idées », et consacré à la mise en évidence et la démonstration du potentiel de ressources et de projets que représente le sous sol pour la ville de demain, - l’activité des groupes de travail, et notamment le GT32 consacré à la maitrise des risques dans les travaux souterrains ; ce travail faisant écho à celui conduit au CETU sur le même

20

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

4

sujet, en particulier dans le cadre de la refonte du fascicule 69 du CCTG.A cela s’ajoutent des activités plus traditionnelles de l’association comme l’organisation de visites techniques, ou encore de journées d’échanges.

ASQUAPRO : pour une meilleure qualité des bétons projetésLe CETU a poursuivi son implication dans le comité technique de l’ASQUAPRO, Association pour la QUAlité de la PROection des mortiers et bétons, En 2010, plusieurs réunions ont été organisées pour faire le point sur les domaines d’application des différents types de fibres pour le renforcement des bétons projetés ; d’autres ont permis d’avancer dans la rédaction d’éléments pour la rédaction des clauses de CCTP relatives aux bétons projetés, que ce soit en voie mouillée ou en voie sèche.

Le CETU a également contribué à l’organisation du premier colloque sur le béton projeté, organisé en octobre 2010 à la fédération départementale du BTP du Rhône. Ce colloque a rassemblé une centaine de personnes qui ont manifesté le souhait qu’une telle manifestation ait lieu chaque année.

Par ailleurs, l’ASQUAPRO a poursuivi son rôle de certificateurs pour les porte-lances.

ATEC-ITS : une journée dédiée aux tunnels – le 9 décembre 2010L’association ATEC-ITS a consacré le 9 décembre une journée technique à la sécurité et à l’exploitation des tunnels routiers urbains.

Le programme est d’actualité avec la montée en puissance des travaux dans les tunnels d’Ile de France et la campagne d’information percutante qui l’accompagne en affichage et sur les ondes.

Après une clarification par le CETU des grands principes mis en œuvre en tunnel, la DIRIF, le Grand Lyon et Cofiroute (Duplex A86) ont fait part de leurs expériences et de leurs attentes vis à vis des équipements et des nouvelles technologies.

Il est clair que les exigences de la profession vis à vis des nouveaux équipements (réactivité, performances de détection, transmission, aide à la décision,...) sont de plus en plus fortes et poussent à l’innovation ITS sur de nombreux champs.

21

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Cha

pitre

4

AITES/ITA : l’implication française se renforce L’association mondiale des tunnels est très active, à la fois par ses congrès et groupes de travail, son investissement pour la formation (comité ITA-CET), pour les espaces souterrains (comité ITACUS), ou encore pour la sécurité (comité COSUF). Le CETU est plus particulièrement impliqué dans les groupes de travail et le comité COSUF (voir ci-dessous).

C’est ainsi que lors du 36ème congrès qui a rassemblé près de 1100 professionnels à Vancouver du 14 au 20 mai 2010, le CETU a présenté quatre communications a participé aux groupes de travail consacrés respectivement à la recherche, au béton projeté, aux tunnels à grande profondeur, ou encore aux effets des tremblements de terre.

Cette manifestation aussi été l’occasion de présenter le futur Mastère Tunnels et de mobiliser des experts internationaux pour intervenir lors de conférences spéciales.

Le CETU a toujours été très impliqué dans les travaux du comité technique de l’exploitation des tunnels routiers de l’association mondiale de la route (AIPCR). Celui-ci travaille actuellement à une dizaine de nouveaux rapports dans les domaines de l’exploitation et la maintenance, l’analyse et la gestion des risques, le comportement humain, la ventilation et la lutte contre les incendies. Ces rapports devraient être achevés pour le 22ème congrès mondial de la route que l’AIPCR organisera à Mexico en septembre 2011. Une production particulièrement attendue sera le Manuel AIPCR des tunnels routiers qui offrira une synthèse et permettra un accès aisé sur internet au contenu de la trentaine de rapports produits ou à produire par le comité sur la période 1995-2011. Le CETU participe aux cinq groupes de travail qui préparent ces documents et en anime deux, consacrés à l’exploitation et à la façon d’influer sur le comportement des usagers.

AIPCR  : l’objectif de terminer les nouveaux rapports pour septembre 2011

Trois manifestations internationales ont été organisées en 2010 par le comité, et des représentants du CETU sont intervenus à chacune  : séminaire à Paris sur le modèle OCDE/AIPCR d’évaluation quantitative des risques pour le transport des marchandises dangereuses en tunnel, séminaire à Buenos  Aires (Argentine) sur les tunnels et les applications des systèmes de transport intelligents, forum international à Saint-Pétersbourg (Russie).

A la suite des incendies catastrophiques en tunnel de 1999 (Mont Blanc et Tauern) et 2001 (Gothard), la Commission européenne a financé huit réseaux thématiques et projets de recherche sur la sécurité des tunnels. Les présidents et coordinateurs de ces projets (dont le CETU) ont souhaité poursuivre leur coopération au moyen de ce comité de l’AITES consacré à la sécurité en exploitation des ouvrages souterrains. Le CETU représente l’AIPCR dans le comité de direction de COSUF et en assure la vice-présidence.

Depuis la création de COSUF en 2005, trois groupes de travail se consacrent à la coordination avec les autres initiatives européennes et internationales, aux réglementations et meilleures pratiques et enfin à la recherche et ses nouveaux résultats. Un quatrième groupe a été créé fin 2010 afin de poursuivre les travaux

du forum organisé par le CETU à Lyon en novembre 2009 à l’intention des agents de sécurité des tunnels routiers.

Le séminaire annuel de COSUF, organisé à Francfort en mars 2010, a été l’occasion d’approfondir les méthodes d’analyse des risques en confrontant les diverses approches possibles et les pratiques utilisées en pratique pour chaque mode de transport en souterrain. Le CETU y a fait un point sur les méthodes mises en œuvre par les pays alpins à la suite de la nouvelle réglementation européenne concernant les marchandises dange-reuses en tunnel routier. En octobre, ce sont les nombreux et complexes ouvrages souterrains en travaux ou en projet dans la région de Stockholm qui ont été l’objet de l’atelier qui a accompagné la deuxième réunion annuelle du comité.

COSUF : plusieurs sujets importants en débat

LES PUBLICATIONS

DOCUMENTS ET NOTES D’INFORMATIONl Prise en compte des véhicules hors gabarit aux abords des tunnels, note d’information n° 18, décembre 2009, 7 p.

(parue en 2010)

l Les brouillards d’eau dans les tunnels routiers - État des connaissances et éléments d’appréciation provisoires vis-à-vis de leur utilisation, juin 2010, 29 p.

l Signalisation et dispositions d’accompagnement de l’auto-évacuation des usagers dans les tunnels routiers, septembre 2010, 40 p.

l Le traitement de l’air des tunnels routiers - État des connaissances sur les études et les réalisations, septembre 2010, 33 p.

THESEl VU (T.M.), Comportement des tunnels en terrains tectonisés - Application à la liaison ferroviaire Lyon-Turin, Thèse de l’École Nationale des Ponts et Chaussées, octobre 2010

RAPPORT DE RECHERCHEl CHAMOLEY (D.), LARIVE (C.), Technique de réparation par étanchéité projetée protégée par du béton projeté renforcé de fibres synthétiques structurelles - Synthèse des essais réalisés en 2008 et 2009, septembre 2010, 21 p. + annexes

DOCUMENTS PRODUITS AVEC UNE FORTE PARTICIPATION DU CETUl Recommandation de l’AFTES (n° GT4R5F1) - Conception des tunnels creusés au tunnelier vis-à-vis de l’engagement des secours et de l’auto-évacuation du personnel en phase chantier, Tunnels et Espace Souterrain, n° 218, mars/avril 2010, pp. 84-93

l Recommandations de l’AFTES (n° GT9R18F1) relatives au comportement au feu et à la protection sanitaire spécifique aux procédés d’étanchéité lors de leur mise en œuvre en milieu confiné, Tunnels et Espace Souterrain, n° 219, mai/juin 2010, pp. 232-243

l Matériaux organiques spécifiques pour la construction, Chapitre 9 : « Les fibres organiques dans les matériaux cimentaires, » pp. 177-203, ouvrage technique, Éditions

Lavoisier-Hermès Sciences; juillet 2010

[D’ALOIA SCHWARTZENTRUBER (L.)

sous la direction de MOUTON (Y.)]

l Glossaire Béton projeté, Comité technique ASQUAPRO, 2010, 16 p.

l Avis technique de la commission « Etanchéité des ouvrages souterrains » Nom du procédé : Flagon BT (SOPREMA/FLAG) - Géomembrane PVC-P, octobre 2010

ARTICLES ET COMMUNICATIONS A DES CONFERENCESl BALAN (A.), DEFFAYET (M.), LALLEMENT (M.), LABBE (M.), GODARD (J.-P.), Le «Grand Paris» : une ambition de développement de la Région Capitale, Tunnels et Espace Souterrain, n° 217, janvier/février 2010, pp. 42-46

l LONCARIC (A.), LARIVE (C.), MORGAN (D.R.), Sprayed concrete nozzle operator and certification, 3rd International Conference on Engineering Developments in Shotcrete, Queenstown, 15 au 17 mars 2010, 8 p.

l DEFERT (R.), RENTZEPERIS (I.), KOUTSOUKOS (K.), PONS (P.), LACROIX (D.), Application of a system-based and a scenario-based risk analysis to the Driskos tunnel - Reflections about accuracy of collected data and uncertainties of risk analysis methods, ISTSS 2010 - 4th International Symposium on Tunnel Safety and Security, Francfort, 17 au 19 mars 2010,

pp. 113-124

l TESSON (M.), Recent research results on human factors and organizational aspects for road tunnels, ISTSS 2010 - 4th International Symposium on Tunnel Safety and Security, Francfort, 17 au 19 mars 2010, pp. 191-202

l TESSON (M.), Human behaviour in long road tunnels, Seminario internacional de Tùneles y Aplicaciones ITS, Buenos Aires, 23 au 26 mars 2010

l LARIVE (C.), CHAMOLEY (D.), CHATENOUD (G.), An alternative way to stop water incomes in tunnels, 36th ITA-AITES World Tunnel Congress, Vancouver, 14 au 20 mai 2010, 8 p.

l FAURE (R.-M.), LARIVE (C.), RIVAL (F.), A new approach for determining middle and long term maintenance costs for large underground works, 36th ITA-AITES World Tunnel Congress, Vancouver, 14 au 20 mai 2010, 8 p.

l BIETH (E.), GAILLARD (C.), RIVAL (F.), ROBERT (A.), Does geological investigation reduce risks in tunnelling projects ?, 36th ITA-AITES World Tunnel Congress, Vancouver, 14 au 20 mai 2010, 8 p.

l D’ALOÏA SCHWARTZENTRUBER (L.), DEFFAYET (M.), New tools for evaluating underground infrastructures according to sustainable development concepts, 36th ITA-AITES World Tunnel Congress, Vancouver, 14 au 20 mai 2010, 8 p.

22

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Les

pub

licat

ions

LES PUBLICATIONS

23

Rapp

ort a

nnue

l 201

0 I C

ETU

- Les

pub

licat

ions

l GUILLOTEAU (A.), VIDAL (B.), PAILLAT (L.), THIAUT (G.), PRETERRE (D.), DUNEZ (V.), Air quality in the Ile-de-France road tunnels (AIRTURIF project) : presentation, methodology and preliminary results, 18th International Symposium Transport and Air Pollution, Zurich, 18 et 19 mai 2010, 7 p.

l D’ALOÏA SCHWARTZENTRUBER (L.), Bétons autoplaçants (BAP), Complément Technique, mai/juin 2010, pp. 43-57

l MAZZOLENI (G.), LOUCHART (J.-N.), Procédés d’étanchéité utilisés dans les ouvrages souterrains, Tunnels et Espace Souterrain, n° 219, mai/juin 2010, pp. 257-260

l BERTHOZ (N.), BRANQUE (D.), WONG (H.), SUBRIN (D.), Évolution des champs de contraintes et déplacement autour d’un tunnelier à front pressurisé, Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur JNGG2010, Grenoble, 7 au 9 Juillet 2010, pp. 779-786

l D’ALOIA SCHWARTZENTRUBER (L.), LENGLET (C.), LARIVE (C.), Innovative design and placement of frost resistant Self-Compacting Concrete (SCC) to repair tunnel lining, 6th International RILEM Conference on Self-Compacting Concrete (SCC 2010), Montréal, 26 au 29 septembre 2010

l D’ALOIA SCHWARTZENTRUBER (L.), RIVAL (F.), KOTE (H.), LCA for evaluating underground infrastructures like tunnels: potential environmental impacts of materials, 2nd International Symposium on Service Life design for Infrastructure, Delft, 4 au 6 octobre 2010

l TAILHAN (J.-L.), D’ALOIA SCHWARTZENTRUBER (L.), AUTUORI (P.), Simulations numériques du comportement au jeune âge des structures en béton : modélisation et retour d’expérience, Bulletin des Laboratoires des Ponts & Chaussées, n° 278, octobre-décembre 2010, pp. 65-77

l BERTHOZ (N.), BRANQUE (D.), WONG (H.), SUBRIN (D.), Stabilité frontale des tunnels creusés au bouclier à front pressurisé : Approches expérimentales et théoriques, Conférence CIGOS-2010 : Immeubles de grande hauteur et ouvrages souterrains, Paris, 18 et 19 novembre 2010

l MAHUET (J.-L.), MAZZOLENI (G.), Évolution des spécifications sur les géosynthétiques bentonitiques utilisés pour les ouvrages souterrains en France, Tunnels et Espace Souterrain, n° 222, novembre/décembre 2010, pp. 497-501 (cet article a été présenté au 3ème Symposium international sur les géosynthétiques bentonitiques, Würzburg, Allemagne, 16 et 17 septembre 2010)

l TESSON (M.), Améliorer la prise en compte des facteurs humains et organisationnels dans la sécurité des tunnels routiers, Tunnels et Espace Souterrain, n° 222, novembre/décembre 2010, pp. 507-512

DOCUMENTS INTERNES

Rapports de stage :

l WILLMANN (C.), Tunnel routier - Les études spécifiques des dangers - Étude critique, Mémoire de mastère en gestion des risques sur les territoires de l’ENA, janvier 2010, 209 p.

l BELHADJ (C.), Fiche REX : Analyse des risques géologiques et géotechniques :- Tunnel de Saint Béat, juin 2010, 17 p. + annexes

- Tunnel de la Peute Combe (LINO), juin 2010, 23 p. + annexes

l MOREAU (B.), Étude du comportement au feu des tunnels et tranchées couvertes - Amélioration du logiciel St1, Mémoire de Master Recherche MEGA - Génie Civil, École Nationale des Travaux Publics de l’État, août 2010, 70 p. + annexes

l LASCOLS (J.), Contribution à l’interprétation des données géologiques recueillies dans les schistes houillers de la descenderie de St Martin-la-Porte, rapport de stage de l’Ecole Nationale Supérieure de Géologie de Nancy, septembre 2010, 70 p. + annexes

l BERTHOZ (N.), Analyse du comportement et de la stabilité des tunnels creusés en terrain meuble : application au cas du bouclier à front pressurisé, rapport d’avancement n° 2 d’une thèse de l’École Nationale des Travaux Publics de l’État, novembre 2010

Notes techniques :

l BOSSU (J.), Définition des événements, des fonctionnalités et des performances attendus d’une installation de DAI par analyse d’images, juillet 2010, 8 p.

l BOSSU (J.), État de l’art sur les Systèmes Automatiques de Détection Incendie (SADI), octobre 2010, 12 p.

l LARIVE (C.), SPATARO (F.), IQOA Tunnels creusés - Campagne d’évaluation 2009 - Dossier national, mai 2010, 41 p.

l BURKHART (J.-F.), BERNAGAUD (C.), Le traitement de l’air dans les tunnels routiers - Visite des installations de la M30 à Madrid en mai 2009, février 2010, 16 p.

l BERNAGAUD (C.), Veille technologique sur les émissions de polluants et les niveaux de pollution admissibles en tunnel, décembre 2010, 8 p.

l BERNAGAUD (C.), Environnement et santé, note - bilan interne, décembre 2010, 16 p.

www.cetu.developpement-durable.gouv.fr

Centre d’Études des Tunnels25 avenue François Mitterrand

Case n°169674 BRON - FRANCE

Tél. 33 (0)4 72 14 34 00Fax. 33 (0)4 72 14 34 30

cetu@developpement-durable.gouv.fr Créd

its p

hoto

s : ce

tu -

Réda

ction

et c

oord

inatio

n : c

ollab

orat

eurs

cetu

et c

harg

ée d

e co

mm

unica

tion

- Réa

lisat

ion :

pem

aco

- Im

pres

sion

: vas

sel g

raph

ique