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DOCUMENTATION TECHNIQUE C ette technique est employée chaque fois que le profil

DOCUMENTATION TECHNIQUE C ette technique est employée chaque fois que le profil en long d’un passage souterrain ou d’un tunnel pré- sente une faible couverture (20 à 30 mètres au maxi- mum) à condition que la surface au sol soit libre de toute construction. Les différentes techniques de réalisation sont fonction du mode de maintien en place des versants de la fouille et de la présence éventuelle de la nappe phréatique. Plusieurs techniques de réalisation de soutènement permet- tent d’éviter la réalisation des terrassements dans l’eau. Cer- taines parois de soutènement peuvent constituer les piédroits de l’ouvrage définitif. La couverture de la tranchée permet de rétablir, si nécessaire, la circulation en surface ou d’aménager des parkings ou des espaces verts ou éventuellement des constructions. La plupart des techniques utilisées pour la réalisation des tranchées couvertes nécessitent l’utilisation de matériaux à base de ciment, en particulier sous forme de coulis ou de béton. Ces matériaux servent à la réalisation des soutène- ments des tranchées et constituent le revêtement définitif des tranchées couvertes. Celles-ci sont essentiellement réalisées dans des zones forte- ment urbanisées ou en rase campagne, dans un environne- ment sensible ou d’intérêt touristique. Elles permettent de limiter les nuisances sonores induites par la circulation auprès des riverains. Tranchée couverte de la RN 12 à Pontchartrain (78). Le béton dans les tranchées couvertes La technique des tranchées couvertes consiste à réaliser une tranchée dans le sol, à exécuter l’ouvrage à ciel ouvert, puis à le recouvrir en général par un remblai. Elle s’applique pour tous types d’ouvrages routiers, autoroutiers et ferroviaires. © Architecte: Philippe Fraleu T 99 Les différents types de structures Les tranchées couvertes peuvent être réalisées selon diffé- rents types de structures dont le choix va dépendre de nom- breux paramètres: caractéristiques géométriques, contraintes d’exécution et d’exploitation de l’ouvrage, contraintes environ- nementales, soucis d’intégration architecturale, caractéris- tiques hydrogéologiques et géotechniques du site… Les principaux profils réalisés sont: • les portiques ouverts, simples ou doubles • les cadres fermés • les portiques et les cadres avec piédroits en parois moulées • les ouvrages voûtes, simples ou doubles G Les portiques ouverts, simples ou doubles Les portiques ouverts simples (PIPO) sont constitués d’une dalle supérieure en béton (épaisseur 50 à 80 cm) encastrée sur des piédroits verticaux fondés superficiellement. Les por- tiques ouverts doubles comportent un appui intermédiaire. Ce type de structure est possible lorsque les sols présentent des caractéristiques géométriques permettant de fonder superficiellement l’ouvrage et, en général, s’il n’y a pas de nappe phréatique ou si le niveau de celle-ci ne dépasse pas le niveau de la chaussée. Il peut aussi être utilisé en présence d’une nappe phréatique, en réalisant préalablement une boîte étanche, constituée de parois étanches ancrées dans un substra- tum imperméable. G Les cadres fermés Les cadres fermés (PICF) sont consti- tués d’une dalle de couverture et d’un radier encastré sur deux piédroits. Ce type de structure est bien adapté en cas de présence de nappe phréatique. G Les portiques et les cadres avec piédroits en parois moulées Les piédroits de la structure peuvent être constitués de parois moulées ou de parois préfabriquées en béton, auxquelles sont associéssoituniquementunedalledecouverturepourconstituer un portique, soit aussi un radier pour constituer un cadre fermé. Les parois assurent le soutènement de la tranchée en phase de travaux, puis sont intégrées à la structure définitive, en général par encastrement avec la dalle de couverture. Dans le cas d’ouvrages construits dans la nappe phréatique, il est nécessaire de réaliser un radier qui sert de lest à l’ouvrage, résiste aux sous-pressions de la nappe et assure l’étanchéité. Le radier est, dans ce cas, encastré dans les pié- droits. Selon l’importance des pressions d’eau, il peut être nécessaire de lester le radier par un lest intérieur ou de l’ancrer par des tirants dans le sol sous-jacent. G Les ouvrages voûtes, simples ou doubles Les ouvrages voûtes sont constitués d’une couverture circulaire qui est encastrée ou articulée sur des pié- droits. Ils sont réalisés soit en béton coulé en place, soit à partir de voussoirs préfa- briqués en béton armé (les 2 DOCUMENTATION TECHNIQUE Portique simple Dalle de couverture en béton Parois moulées Chaussée béton C O ûte doubl éléments préfabri é béton O adre avec piédroits en parois moulées d e couverture et radier encastré sur piédr Radier en béton Chaussée béton Lest intérieur R Nappe phréatique Portique simple Portique double Portique double avec piédroits en parois moulées, dalle de cou- verture encastrée sur piédroits Cadre avec piédroits en parois moulées, dalle de couvertureetradierencas- trés sur piédroits Cadre avec lest intérieur Ouvrage voûte simple O Ouvrage voûte simple Ouvrage voûte double en éléments préfabriqués en béton Cadre fermé 3 divers éléments constituants la voûte sont, en général, autos- tables et le montage ne nécessite aucun étaiement). Cesouvragessontengénéralréaliséssurdesfondationssuper- ficielles en béton coulé en place. Ils sont particulièrement adap- tés pour supporter des hauteurs de remblais importantes. Ils peuvent être simples ou doubles. Les principales techniques de réalisation Le choix de la technique de réalisation de la structure dépend de nombreux paramètres dont, en particulier, l’emprise dispo- nible pour réaliser l’ouvrage et les caractéristiques hydrogéo- logiques du site (présence éventuelle de la nappe phréatique) et du mode de maintien en place des terrassements. G Tranchée en fouille talutée Dans le cas d’un sol présentant de bonnes caractéristiques géologiques, en l’absencede nappe phréatique et sous réserve d’avoir l’emprise disponible nécessaire, la tranchée sera réa- lisée simplement par talutage et l’ouvrage sera réalisé à sec. La tranchée sera ensuite remblayée. Cette technique est réservée aux ouvrages situés à faible pro- fondeur, compte tenu de la large emprise des talus et des importants volumes de terrassements nécessaires. Il est possible de travailler aussi à l’abri de la nappe en procé- dant, pendant toute la phase de travaux, à un rabattement de la nappe phréatique. Les remblais contigus à l’ouvrage sont réalisés avec des tech- niques classiques de terrassement par couches élémentaires Terrassement de la tranchée en fouille talutée T Réalisation de l'ouvrage dans la fouille Tranchée couverte terminée de l’ordre de 25 cm d’épaisseur. Le compactage est assuré par des compacteurs classiques jusqu’à environ un mètre des parements, puis à l’aide de compacteurs légers le long de l’ouvrage. G Tranchée avec soutènement En cas de présence de la nappe, l’enceinte peut être proté- gée des venues d’eau soit à titre provisoire pendant les tra- vaux, soit à titre définitif par diverses techniques de soutènement. Très souvent, l’emprise restreinte disponible pour l’ouvrage impose la réalisation de soutènements verticaux dans des ter- rains de faibles caractéristiques géologiques. Deux méthodes peuvent être utilisées pour réaliser le terras- sement de la tranchée: • soit à ciel ouvert, en déblayant l’emprise nécessaire entre les soutènements préalablement réalisés. • soit en sous-œuvre (terrassement sous dalle ou en “taupe”) après avoir réalisé les piédroits et la dalle de cou- verture, et en excavant ensuite les sols situés à l’intérieur des parois, à l’abri de cette dalle. Cette technique est, en particulier, employée lorsque les piédroits sont réalisés à l’aide de parois moulées. Elle permet de limiter l’impact du chantier en surface (mis à part la fenêtre d’accès, par laquelle sont évacués les déblais). Le radier en béton est coulé en fond de fouille, une fois le terrassement terminé. Cette technique est particulièrement intéressante en site Coffrage et ferraillage de la tranchée dans une fouille talutée. Réalisation des parois moulées Construction de la dalle de couverture T Nappe phréatique Substratum étanche 4 DOCUMENTATION TECHNIQUE urbain. Elle permet de rétablir rapidement les aménagements de surface et de réduire l’impact environnemental du chantier . G Ouvrages mis en œuvre par “autoripage” ou par “autofonçage” Ces dernières années a été développée une technique parti- culière de réalisation de tranchées couvertes (méthodes bre- vetées). Elle consiste à construire préalablement un ouvrage cadre, à proximité de son emplacement définitif et à le mettre en place par “autoripage” ou par “autofonçage”. L ’ouvrage destiné à permettre le franchissement d’une voie routière ou ferroviaire est réalisé sur une aire de travaux adjacente. Une fois la brèche excavée, il est déplacé par une technique de poussage hydraulique (le glissement de l’ouvrage est facilité par injection d’un coulis lubrifiant sous le radier du cadre. Le poussage, ou le tirage, est assuré par des systèmes de câbles et de vérins. Le positionnement de l’ouvrage est contrôlé par un guidage laser). Cette technique de déplacement nécessite seulement quelques jours (parfois 24 heures), ce qui minimise les pertur- bations des trafics. Dès que l’ouvrage est en position définitive, la brèche est rem- blayée et la continuité routière ou ferroviaire rétablie. Les techniques de soutènement de la tranchée Dans la grande majorité des cas, il est nécessaire de réali- ser des ouvrages de soutènements verticaux de la tranchée. Il existe plusieurs techniques de soutènement dont les principales font appel aux solutions à base de béton: • parois moulées • écrans étanches • parois berlinoises Réalisation d’une tranchée couverte en sous-œuvre avec piédroits en parois moulées. Ouvrage cadre mis en œuvre par “autoripage”. Terrassement en sous-œuvre Réalisation du radier inférieur Buton Aménagement intérieur uploads/Ingenierie_Lourd/ ct-t99-1-8.pdf