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Du Projet à la Construction du Tunnel Table des matières 1. Projet 2. Conceptio

Du Projet à la Construction du Tunnel Table des matières 1. Projet 2. Conception 3. Exécution 4. Mesures 5. Procédés Auxiliaires 6. Prospection 7. Technologie de KAJIMA Documents de Références: ①ＮＡＴＭ設計施工指針：日本鉄道建設公団、平成8 年 ②トンネル標準示方書(山岳工法編)・同解説：土木学会、2006 年 ③設計要領第三集(トンネル編)：東日本高速道路㈱・中日本高速道路㈱・西日本高速道路㈱、平成18 年 ④わかりやすい土木地質学：土木工学社、平成13 年5 月 ⑤山岳トンネルの施工：鹿島出版会、1996 年 ⑥山岳工法における補助工法の効率的な設計施工法に関する調査検討報告書：社団法人日本トンネル技術協会、平成12 年 ⑦道路トンネル観察・計測指針：社団法人日本道路協会、平成5 年 ⑧道路トンネル技術基準(構造編)・同解説：社団法人日本道路協会、平成15 年 ⑨山岳トンネルパンフレット：鹿島建設、2004 年 ⑩写真でみる道路トンネル：財団法人高速道路技術センター、平成8 年 1. PROJET 1-1 1.1 Conception de tracé 1.1.1 Tracé en plan Le tracé en plan de tunnel doit être rectiligne ou d’une courbe d’un grand rayon. 【Commentaire】 Le tunnel doit avoir un tracé en plan assurant une bonne jonction avec les routes devant et derrière du tunnel, et le tronçon où se situe le tunnel doit avoir un tracé bien équilibré. Compte tenu de la configuration topographique et géologique du terrain naturel, la faisabilité de construction, la sécurité routière, etc. il est préférable que le tracé en plan soit rectiligne. Dans le cas où le tracé serait conçu pour une courbe, il est préférable, au point de vue de la portée visuelle, que le tunnel soit tracé par une courbe d’un grand rayon ne nécessitant pas d’élargissement en largeur du tunnel. Lorsque les prescriptions réglementaires régissant la construction routière (Ordonnance de Construction Routière = Road Construction Ordinance) sont respectées, il n’y aurait pas de problème de tracer le tunnel en courbe. Cependant, par rapport à la route à ciel ouvert, le tunnel constitue un espace confiné pour le conducteur sur qui exerce une forte pression psychologique, ce qui démontre que les accidents ont lieu le plus souvent à proximité d’entrée et sortie du tunnel. De ce fait, il est préférable d’appliquer la spécification plus sévère au tracé du tunnel par rapport à celui de la partie à ciel ouvert, au point de vue de la sécurité routière. En outre, si une courbe d’un petit rayon est appliquée, il est obligé d’élargir la largeur du tunnel pour assurer la portée visuelle nécessaire, ce qui entraîne une augmentation dans le coût de construction. Lorsque la route de la partie à ciel ouvert est tracée par une courbe d’un petit rayon, il est à veiller à ce que l’entrée et la sortie du tunnel doivent être élargies pour assurer la portée visuelle d’une part, et que la pente transversale (dévers) soit plus raide, ce qui demande de faire attention aux limites de construction d’autre part. La distance de visibilité a deux catégories ; l’une est la distance pour arrêt et l’autre la distance pour dépassement. Le tableau 1.1 montre le rayon minimum de tracé ne nécessitant pas d’élargissement de largeur, calculé pour la distance de visibilité d’arrêt par la formule définie dans le manuel d’instructions d’Ordonnance de Construction Routière (édition par Japan Road Association). Le tracé pour le tunnel doit être conçu de façon synthétique en prenant en considération les caractéristiques topographiques et géologiques aux alentours de l’entrée et sortie du tunnel, le tracé devant et arrière du tunnel, la position de puits vertical et/ou incliné en cas d’un tunnel à long parcours, etc. Il va sans dire qu’il ne faut pas oublier toutes les facilités pour la construction telles que la position de puits, l’implantation des installations et des routes provisoires pour la construction, l’alimentation en électricité du chantier, etc. Lorsqu’il s’agit d’un tunnel de circulation à sens unique, la sortie légèrement courbée permet la luminosité à la surface de mur de s’accroître progressivement en approchant de la sortie. Cette idée efficace mérite la considération avec le tracé de la partie à ciel ouvert et la faisabilité dans la construction de l’entrée et la sortie du tunnel. 1-2 Tableau-1.1 : Exemples de rayon minimum ne nécessitant pas d’élargissement de largeur du tunnel (en cas de pente longitudinale à 0%) Vitesse (km/h) Distance de visibilité (m) Largeur de route (m) Largeur d’accotement (m) Rayon minimum (m) Remarques 120 210 3,50 1,00 2.000 1-1 100 160 3,50 1,00 1.200 1-2 80 110 3,50 0,50 670 3-1 60 75 3,25 0,50 330 3-2 50 55 3,00 0,50 190 3-3 40 40 2,75 0,50 160* 3-4 Notes 1) : Ce Tableau est établi dans la supposition où le regard du conducteur reste dans la limite prescrite pour la construction routière. Cependant la valeur marquée par (*) est celle ne nécessitant pas d’élargissement de largeur selon le manuel d’instructions pour l’Ordonnance de Construction Routière précitée. 2) : Les valeurs calculées sont déférentes de celles figurant sur ce Tableau pour la région froide et de forte précipitation de neige où la distance de visibilité est assurée autrement. 1.1.2 Tracé en élévation 1. En principe, la pente longitudinale d’un tunnel doit être minimale dans la mesure où le drainage d’eau souterraine n’est pas compromis. 2. Au point de transition de la pente longitudinale, une courbe longitudinale d’un grand rayon doit être prévue dans la mesure du possible. 【Commentaire】 1. La pente longitudinale de tunnel devra être déterminée de manière synthétique en considération d’eau souterraine, la modalité d’évacuation des déblais, la facilité de parcours après la mise en service, l’aération, etc., mais notamment les points suivants: a) En cas d’évacuation d’eau par gravitation durant la construction, il faut prévoir une pente de 0,3 à 0,5% au moins à cause d’irrégularité de terrain du chantier. Pour ce qui est l’évacuation d’eau après la mise en service de tunnel, il suffit en général de prévoir une pente supérieure à 0,1 ou 0,2% pour l’évacuation d’eau. b) En cas d’évacuation des déblais par rail, une pente raide risque l’emballement ou déraillement de wagons de marinage, la prolongation de distance de freinage de locotracteur, ainsi que la baisse de rendement, etc. En général, une pente inférieure à 2% est désirable pour le marinage par rail. c) Il y a un autre élément qui restreint la pente dans le tunnel routier. Il s’agit de ventilation de gaz d’échappement. Etant donné que la densité de fumée de 1-3 charbon de gaz d’échappement s’accroît rapidement dans le tunnel lorsque la pente longitudinale devient raide, le tunnel nécessitant la ventilation mécanique doit avoir une pente minime dans la mesure du possible. A la rigueur, il est préférable de cibler qu’elle soit inférieure à 3%. Par contre, pour le tunnel à court parcours ne nécessitant pas de ventilation mécanique, il est admis qu’il dispose d’une pente avantageuse en fonction de son tracé de route. d) Si les conditions géomorphologiques à l’extérieur du tunnel exigent de prévoir une voie supplémentaire en rampe, le tracé en élévation doit être conçu de manière à ce qu’il n’exerce son influence jusqu’à l’entrée et sortie de tunnel. 2. Au point transitoire de tracé en élévation, et compte tenu de la distance de visibilité et la facilité de parcours dans un espace confiné, il est préférable d’appliquer une courbe d’un grand rayon. 1.1.3 Distance entre les tunnels adjacents et avec d’autres ouvrages En cas de construction de plus de deux tunnels, ou d’un tunnel adjacent à un autre ouvrage, le tracé doit tenir compte des influences réciproques des ouvrages. 【Commentaire】 En cas de creusement des tunnels adjacents l’un à l’autre ou les uns aux autres, ou d’un tunnel près d’un ou des autres ouvrages existants, il est possible que la construction de tunnel fasse effet négatif sur ces ouvrages existants. Dans de tels cas, il faut prévoir une espace adéquate entres les ouvrages, après avoir mûrement étudié la forme de coupe transversale, l’angle de croisement, la méthode de construction, la période de construction, etc. Pour l’écartement d’entraxe de deux tunnels adjacents, il est dit qu’il n’y a pas de conséquences réciproques sur les ouvrages lorsque ces derniers disposent d’un écartement d’entraxe approximativement deux fois la largeur de creusement en cas de terrain naturel considéré comme une masse élastique pour le calcul, et cinq fois en cas de terrain meuble. Toutefois, beaucoup de questions qu’on ne peut pas éclaircir restant dans l’interaction d’ouvrages au terrain réel, la distance adéquate à prévoir entre les ouvrages ne peut pas être précisée. Lors de détermination d’écartement d’entraxe, la méthode de construction doit être étudiée en même temps, notamment sur l’effet de dynamitage. D’après les résultats enregistrés jusqu’à présent dans les constructions de tunnels routiers à double voie, la plupart des cas prévoient un écartement à peu près trois la largeur de creusement. En tout cas, il est recommandé d’effectuer une étude approfondie lorsqu’il s’agit d’un terrain naturel défavorable. Lors que les conséquences réciproques sont mises en cause par suite d’impossibilité de prévoir une distance adéquate pour des raisons diverses, les procédés et la méthode de constructions doivent être étudiés de tout près par référence aux projets et constructions similaires réalisés dans le passé, et il faut veiller aux comportements du tunnel ou des ouvrages au cours de construction en effectuant des mesures ou d’autres contrôles selon les besoins. En cas de construction d’un tunnel sous un ouvrage existant, l’effet tel que le 1-4 tassement des fondations, le niveau de la nappe phréatique, etc. doit être également considéré. 1.1.4 Tracé pour la route connectée au tunnel 1. Le tracé pour la route connectée au tunnel doit être un tracé en plan et en élévation qui prend en uploads/Ingenierie_Lourd/ du-projet-a-la-construction-du-tunnel-pdf.pdf