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Centre d'Études des Tunnels www.cetu.developpement-durable.gouv.fr AIDE À LA RÉ

Centre d'Études des Tunnels www.cetu.developpement-durable.gouv.fr AIDE À LA RÉDACTION DE CCTP Bétons projetés par voie mouillée pour les soutènements de tunnels Septembre 2017 Les guides En collaboration avec le 2 AVERTISSEMENT Les guides sont l’aboutissement de travaux de synthèse, de réflexion méthodologique, de recherche, de retour d’expérience, menés ou commandités par le CETU. Ils ont vocation à servir de référence pour la conception, la réalisation ou l’exploitation des ouvrages souterrains. Comme tout état de l’art à un moment donné, un guide peut toutefois devenir un jour obsolète, soit du fait de l’évolution des techniques ou des réglementations, soit par la mise au point de méthodes plus performantes. 3 Les guides Aide à la rédaction de CCTP Bétons projetés par voie mouillée pour les soutènements de tunnels Septembre 2017 Centre d’Études des Tunnels 25, avenue François Mitterrand 69674 BRON - FRANCE Tél. +33 (0)4 72 14 34 00 Fax. +33 (0)4 72 14 34 30 cetu@developpement-durable.gouv.fr www.cetu.developpement-durable.gouv.fr 4 1 INTRODUCTION 8 2 EXIGENCES DU BÉTON AVANT PROJECTION 11 2.1 Exigences générales du béton à livrer 11 2.2 Classes d’exposition 12 2.3 Durabilité – Classe de chlorures 12 3 EXIGENCES DU BÉTON APRÈS PROJECTION 13 3.1 Exigences générales du béton 13 3.2 Durabilité 14 3.2.1 Alcali-réaction 14 3.2.2 Réaction sulfatique interne 14 3.2.3 Résistance au gel-dégel 14 3.3 Caractéristiques mécaniques du béton projeté 14 3.3.1 Résistance à la compression à 28 jours 14 3.3.2 Résistance à la compression à 7 jours 14 3.3.3 Durcissement au jeune âge 15 3.3.4 Capacité d’absorption d’énergie à 28 jours (pour un béton fibré) 15 3.3.5 Capacité d’absorption d’énergie à 7 jours (pour un béton fibré) 16 3.3.6 Adhérence entre couches 16 4 CONSTITUANTS 17 4.1 Ciment 17 4.2 Granulats 18 4.3 Eau 18 4.4 Adjuvants et activateurs 18 4.5 Additions et liant équivalent 19 4.6 Fibres 19 5 MISE EN ŒUVRE DU BÉTON PROJETÉ 21 5.1 Conditions particulières d’exécution 21 5.1.1 Contraintes de site 21 5.1.2 Contraintes d’exécution des travaux 21 5.2 Fabrication, transport et livraison du béton à projeter 21 5.3 Mise en œuvre 22 5.3.1 Précautions particulières en fonction de la température 22 5.3.2 Conditions d’éclairage 22 5.3.3 Matériels 22 5.3.4 Préparation du support 23 5.3.5 Certification des opérateurs de projection 23 5.3.6 Projection 23 5.3.7 Épaisseurs mises en œuvre 23 5.3.8 Cure 24 5.3.9 Aspect fini 24 5.3.10 Réception du béton projeté 24 TABLE DES MATIÈRES 5 6 ÉPREUVES D’ÉTUDE, DE CONVENANCE ET DE CONTRÔLE 25 6.1 Généralités 25 6.2 Points d’arrêt et points critiques 25 6.3 Épreuve d’étude (avant projection) 25 6.3.1 Références probantes 26 6.3.2 Programme de l’épreuve d’étude 26 6.4 Épreuve de convenance 27 6.4.1 Généralités 27 6.4.2 Programme de l’épreuve de convenance 28 6.4.3 Consistance des essais de convenance (après projection) et critères de conformité 29 6.5 Contrôle intérieur pendant le chantier 31 6.5.1 Généralités 31 6.5.2 Essais sur chantier et critères de conformité 31 6.5.3 Fréquence des contrôles intérieurs pendant le chantier 33 6.6 Contrôle extérieur 34 ANNEXE 1 – SOMMAIRE TYPE D’UN CCTP 35 ANNEXE 2 – RÉFÉRENCES 36 ANNEXE 3 – EXEMPLE DE PROFILS TYPES DE SOUTÈNEMENT 38 ANNEXE 4 – CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES GÉNÉRALES APPLICABLES AUX MARCHÉS PUBLICS DE TRAVAUX DE GÉNIE CIVIL – FASCICULE N° 65 40 6 MODE D’EMPLOI DU PRÉSENT GUIDE Ce document, rédigé à l’initiative du CETU et de l’ASQUAPRO, a été finalisé en étroite collaboration avec M. Dierkens du Département Laboratoire de Lyon du Cerema Centre Est, sur la base du travail effectué par D. Chamoley, C. Larive (CETU) et M. Thone (RPhingénierie). Il a fait l’objet de plusieurs relectures, dont celle du GT 6 de l’AFTES. Ce dernier regroupe différents MOA, MOE, entre- prises et laboratoires spécialisés dans le béton projeté. Il sera complété par une recommandation conjointe AFTES- ASQUAPRO pour l’élargir au béton projeté par voie mouillée pour les revêtements de tunnels. Puis, dans un second temps, une recommandation du même type couvrira le domaine des bétons projetés par voie sèche. En parallèle, ces documents alimenteront le groupe AFGC « Bien Prescrire les Bétons ». Le présent document est à l’attention des rédacteurs de marchés publics de travaux de soutènement de tunnels. Il est destiné à aider à la prescription et aux contrôles des bétons projetés par voie mouillée. Il a pour objet : • la définition de spécifications techniques (ou clauses techniques contractuelles) ; ces clauses sont repérées au sein des textes par un formalisme spécifique (bordure en marge) ; • la mise à disposition de précisions, commentaires ou recom- mandations repérés également par un formalisme spécifique (en italique, police grise plus petite). Les clauses ont pour vocation d’être contractualisées par les rédacteurs de marchés, par recopie à l’identique ou avec suppléments au sein des pièces particulières du DCE et du marché de travaux. Les éléments surlignés en orange sont à définir par le prescripteur. L’attention des rédacteurs est attirée sur le fait que le niveau d’exigences en matière de documentation (SOPAQ, SOPRE, SOGED…) doit être adapté au regard des enjeux, de la complexité des travaux et des contraintes extérieures (durée du chantier, sensibilité des milieux, montant de l’opération…). Les marchés de travaux souterrains (y compris la phase de soutènement) doivent intégrer les dispositions du fascicule 69 du CCTG travaux (en vigueur depuis le 1er juillet 2012). Un guide d’application (décembre 2013) disponible auprès du CETU a pour objectif d’aider à l’élaboration du dossier de consultation des entreprises, à la mise au point du marché et au suivi des travaux. Un sommaire type de CCTP complet relatif à la construction d’un tunnel est présenté en annexe 1 du présent document. Ce document a été élaboré à partir de l’ensemble des références citées en annexe 2 : • des fascicules techniques ASQUAPRO (téléchargeables sur le site www.asquapro.com), • des recommandations de l’AFTES (téléchargeables sur le site www.aftes.asso.fr), • des normes et fascicules de documentation en vigueur, • des fascicules du CCTG Travaux, • du guide de l’École Française du Béton (EFB) sur le choix des classes d’exposition en tunnel. Les points clés ont été repris dans ce guide mais pour plus de détails, ces documents de référence, rendus contractuels, doivent être consultés. OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE 7 Ce guide fait référence à un certain nombre de normes en vigueur, citées tout au long du texte et reprises en annexe 2, qui devront également être référencées dans le CCTP du marché. Pour les références datées, seule l’édition datée s’applique. Pour les références non datées, c’est la dernière édition en vigueur qui est prise en compte. ACI : American Concrete Institute AFTES : Association Française des Tunnels et de l’Espace Souterrain ASQUAPRO : ASsociation pour la QUAlité de la PROjection des bétons BA : Béton Armé BPE : Béton Prêt à l’Emploi BPS : Béton à Propriétés Spécifiées CCTG : Cahier de Clauses Techniques Générales CCTP : Cahier des Clauses Techniques Particulières DEG : Dispositif d’Étanchéité par Géomembrane EVCP : Évaluation et Vérification de la Constance des Performances MOA : Maître d’Ouvrage MOE : Maître d’Œuvre OEAP : Conseil Scientifique de l’Observatoire Économique de l’Achat Public PGC : Plan Général de Coordination PPSPS : Plan Particulier de Sécurité et de Protection de la Santé PQ : Plan qualité PRE : Plan de Respect de l’Environnement TOS : Revue Tunnels et Ouvrages Souterrains (jusqu’en décembre 2009) TES : Revue Tunnels et Espace Souterrain (à partir de janvier 2010) SOPAQ : Schéma Organisationnel du Plan Assurance Qualité SOPRE : Schéma Organisationnel du Plan de Respect de l’Environnement SOSED : Schéma d’Organisation et de Suivi de l’Évacuation des Déchets VM : Voie Mouillée CONFORMITÉ AUX NORMES GLOSSAIRE DES SIGLES ET ACRONYMES UTILISÉS 8 INTRODUCTION Le creusement d’un tunnel par méthode conventionnelle nécessite généralement la mise en place d’un soutènement de composition variable selon la nature du terrain, la section de l’excavation et la méthode utilisée (pleine section, section divisée…). Les méthodes courantes d’exécution conduisent à l’utilisation d’un soutènement constitué d’éléments métalliques (boulons et/ou cintres, tôles, voire treillis soudés) et/ou de béton (projeté fibré ou non, prévoûte bétonnée, voussoirs en BA). Le soutènement a pour but ou pour effet de : • garantir la sécurité du personnel travaillant dans le tunnel contre d’éventuelles chutes de blocs, • assurer la stabilité des parois du tunnel pendant l’exécu- tion des travaux, en attente du revêtement généralement mis en place, • participer à la stabilité définitive de l’ouvrage en réduisant ou en répartissant les efforts supportés par le revêtement en béton coffré. Pour garantir son efficacité, il doit être défini précisément, en prenant en compte les caractéristiques du terrain encaissant : contact soutènement-terrain, renforcement rapide, capacité d’adaptation à la forme de la section, continuité entre les éléments mis en place… Les profils types de soutènement définissent, sur une section transversale de tunnel, la géométrie, la nature et la qualité des matériaux propres au soutènement, et ceci pour chaque zone pouvant être considérée comme homogène vis-à-vis des contraintes de terrain et d’environnement. À titre d’exemple, on trouvera en annexe 3 les différents profils types de soutènement retenus dans le cas du tunnel de uploads/Ingenierie_Lourd/ cetu-guide-cctp-voies-mouille-es-v6.pdf