Les travaux souterrains

Les travaux souterrains

            Le tunnel le plus ancien actuellement connu semble bien être  celui qui a été  construit en  Mésopotamie sous l’Euphrate il y a 4 000 ans  à l’époque de  la reine Sémiramis. D’une longueur de 1 km, il reliait le palais royal de Babylone au temple de  Jupiter.

          

Les  civilisations modernes  ont  élargi  l’emploi des  tunnels au  domaine des communications pour  franchir un  obstacle qu’il  s’agisse d’une chaîne de montagnes, d’un  cours d’eau, ou  même du cœur d’une ville.  

            Aujourd’hui, des cavités souterraines sont  construites pour  assurer le  stockage de  matières encombrantes ou dangereuses (pétrole, gaz),  pour décongestionner la surface des villes (parkings souterrains) ou pour loger des unités de production d’énergie (centrales enterrées).

  L’importance croissante des considérations d’environnement et  la saturation du  sol  devraient logiquement  conduire à  un  accroissement  du  nombre des ouvrages souterrains, soit  dans le  domaine des  installations industrielles, soit  pour  le stockage des  déchets, soit  pour  la protection des  populations et  des installations vitales en  cas  de conflit.

 Différentes catégories de souterrains

Si l’on se réfère à leur objet, on peut distinguer plusieurs types de tunnels  :

- les tunnels de  communication parmi lesquels :

1. les  tunnels ferroviaires,
2. les  tunnels routiers,
3. les  tunnels de  navigation  ;

- les tunnels de  transport :

1. adductions d’eau,
2. galeries hydrauliques,
3. égouts,
4. galeries de  canalisations ;

- les tunnels et  cavités de  stockage :

1. garages et parkings,
2. stockages liquides ou  gazeux,
3. dépôts.

Si l’on se réfère à leur mode d’exécution, on peut distinguer

(figure 1) :

Figure 1-  Classification des tunnels selon le mode d’exécution

—  les tunnels ou  cavités construits à ciel  ouvert ;

—  les tunnels construits en souterrain à faible ou forte profondeur ;

—  les tunnels construits par  éléments immergés.

Si l’on se réfère à la forme des ouvrages, on peut distinguer

(figure 2) :

Figure 2- Classification des tunnels selon leur forme

—  les tunnels proprement dits  et les  puits qui sont des ouvrages à grand développement linéaire et dont la section est constante ou peu variable ;

—  les  cavités  aux   formes plus ramassées  et   souvent  moins régulières dans lesquelles aucune des dimensions n’est prépondé- rante.

Cette distinction est importante, notamment lorsque l’on cherche à traiter des conditions  d’équilibre de  la  cavité, car  on  peut, sous certaines réserves, se ramener, pour les  tunnels,  à un  équilibre à deux dimensions alors que ce  n’est généralement pas possible dans le cas  des cavités.

Enfin,  il faut  faire  une  mention spéciale aux  exploitations minières dont l’objet est  fondamentalement différent puisque, au contraire  des ouvrages de  génie civil  qui  visent à dégager  des volumes utiles, elles ont  pour raison d’être de se procurer des maté- riaux utiles. Dans un  cas, on crée du  vide, le matériau extrait étant un sous-produit dont on se débarrasse généralement en le déposant à la décharge ; dans l’autre cas, on cherchera un  matériau, le vide  étant le  « sous-produit »  que  l’on  élimine par  remblayage  ou foudroyage des galeries d’exploitation.

Les   exploitations minières représentent un  linéaire d’ouvrages près de  20  fois  supérieur à  celui des ouvrages de  génie civil  et  il est bien  certain que les   techniques  d’exécution de   ces  derniers s’appuient largement sur  l’expérience des mines.

L’objet  du  présent article sera essentiellement  focalisé sur  les ouvrages souterrains de  génie  civil.  

Nous y  aborderons successi- vement les aspects théoriques (données du  projet et dimensionne- ment du  soutènement et  du  revêtement),  la  définition des équipements d’exploitation (ventilation, éclairage), les  aspects pra-  tiques des travaux : creusement, soutènement et  revêtement.

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