Tunnel de la Croix-Rousse (Lyon)

Centre d'Études des Tunnels

www.cetu.developpement-durable.gouv.fr

Maîtrise des vibrationset

préservation du patrimoine en milieu urbain

Y. PERU - T. PANIGONI – C. GAILLARD (CETU)

Journées Géotechniques - Autrans - 2 au 4 Octobre 2012

Creusement à l'explosif du tube nord

du tunnel de la Croix Rousse (Lyon)

2Journées Géotechniques - AUTRANS - 2 au 4 Octobre 2012

Sommaire

41. Cadre de l'étude2. Contexte géologique3. Dispositifs d'auscultation et caractéristiques des tirs4. Résultats et exploitation des mesuresConclusions


1. Cadre de l'étude


Plan de situation : vue aérienne de la colline de la Croix Rousse à Lyon

1760 mètres à creuser dans un contexte très urbanisé, à préserver : édifices historiques et archéologiques,

Métro C, Tunnel actuel en circulation...

N

Tunnel actuel

Projet


PROJET FINAL ET INTERVENANTS

SETEC


2. Contexte géologique


La géologie de la colline de la Croix Rousse est constituée :

. de formations superficielles sablo-graveleuses du Quaternaire ;

. de sables limoneux ou argileux et cailloutis du Pliocène et du Miocène ;

. d'un substratum granitique et gneissique.

Coupe géologique de la colline de Croix Rousse

Ouest – Tête Saône Est – Tête Rhône

Anthropique


Quelques photos de fronts de taille

Front au PM 463 (ATS) : GraniteClasse RMR II – ID2 – AM1

Galeries souterraines ou « arêtes de poisson »

Front au PM 1700 (ATR) : Sables (partie sup.) et limons (partie inf.) du Miocène(excavation à attaque ponctuelle et pas à l'explosif)


3. Caractéristiques des tirs et dispositifs d'auscultation


Le creusement a été réalisé à partir des deux attaques : Tête Saône (ATS) – Creusement = 1075 m Tête Rhône (ATR) – Creusement = 685 m

Attaque Tête Saône

Attaque Tête Rhône

Accès Tête Rhône

Accès Tête Saône


Caractéristiques des tirs- Tirs réalisés en pleine section- Longueurs des volées : 2,0 à 5,5 m- Section excavée : 78 à 120 m²- 20 plans de tirs utilisés- Explosif : Emulsion pompée au front avec amorçage séquentiel

par détonateurs non électriques

Bouchon

Découpage

Relevage

Abattage


Capteur en Cloison (noté C)

Capteur en Trottoir (noté T)


dispositif dans le tunnel actuel (tube sud)→ réparti en cinq points de mesures et glissant suivant l'avancement des travaux,

→ constitué de 2 capteurs scellés sur la dalle, à proximité de la cloison de séparation gaine d'air frais / gaine d'air vicié et 3 capteurs scellés en trottoir.

Sens du creusement

Capteurs en Cloison

Capteurs en Trottoir

Schéma de principe de dispositif d'auscultation "glissant" pour l'excavation du tube nord et des inter-tubes


un dispositif en surface, sur le bâti à proximité des travaux (au niveau des têtes de tunnel et sur le plateau de la Croix Rousse), constitué de :

→16 capteurs côté Saône ;→13 capteurs côté Rhône.

Implantation de capteurs en surface – Tête Rhône


Seuils de vibrations définis au CCTP du marché

Réception des mesures par GSM aussitôt après chaque tir


4. Résultats et exploitation des mesures


Suivi des mesures de vibrations – Attaque Rhône

. 118 Tirs (PM 1626 à 1075)

. 4 dépassements du seuil de travail et 2 du seuil absolu (Trottoir)

. aucun dépassement de seuil en déplacement (Cloison)

. ratio d'explosif = 2,4 kg/m3 (jusqu'à 3 kg/m3 pour des volées de 5m)

Sens du creusement

30

50Attaque ponctuelle


Suivi des mesures de vibrations – Attaque Rhône (Capteurs en surface)

Sens du creusement

. 1 seul dépassement de seuil

. Vitesses particulaires comprises entre 1 et 4 mm/s (sauf R20)

9


Lois d'amortissement

V = K (D/Q1/2)-α

Avec : V = vitesse particulaire (mm/s)K = coefficient de siteD = distance tir-capteur (m)Q = quantité d'explosif par n°

d'amorce (g)α = pente de la droite de

régression log-log


Propagation des vibrations

Le niveau de retransmission (K moyen) établi pour chaque capteur et chaque tir est reporté sur les graphiques ci-dessus en fonction de l'azimut calculé entre le tir et le capteur ; soit la représentation grahique du comportement propre de chaque capteur et de l'influence directionnelle.

Direction du creusement N 95

D1

D2


ConclusionLe suivi en continu (réception quotidienne par GSM) des mesures de vibrations a permis :

une optimisation rapide des plans de tirs et des longueurs des volées,

une bonne maîtrise des seuils, la continuité de la circulation dans le tube sud pendant

les travaux (hors tirs), une préservation du bâti existant

dans un contexte urbain dense où l'usage des explosifs est redouté.


MERCI DE VOTRE ATTENTION

Inauguration du tube sud par le Président E. Hériot, le 19 avril 1952

Documents

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