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Centre d’Études des Tunnels

Du drainage ponctuel au

drainage généralisé

Recommandations du GT 9 de l'AFTES

Traitement d'arrêt d'eau dans les ouvrages souterrains

Conférence du 10 Avril 2015

David Chamoley (CETU)

Conférence AFTES du 10/04/15 2

Sommaire

Rappels sur les techniques d'étanchement

Drainage linéaire pour défaut ponctuel

Drainage surfacique pour défaut localisé

Drainage généralisé pour défaut global

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Rappels sur les techniques d'étanchement

Drainage linéaire pour défaut ponctuel

Drainage surfacique pour défaut local

Drainage généralisé pour défaut global

Les méthodesd'étanchement

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Encaissant

Revêtement

Venues d’eauSituation initiale

Elimination à la source

(injections de terrain)

Localisation du traitement

Traitement du revêtement

(injections d’arrêt d’eau, calfeutrement

de fissures, drainage encastré)

Traitement intrados(procédé d'arrêt d'eau :

imperméabilisation, SEL...)→ Notion d'adhérence

Traitement rapporté(Procédé drainant : pontage

drainant, chemisage, coque...)→ Notion de circulation d'eau entre

l'intrados et le procédéPROCEDES COMPLEMENTAIRES

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RappelExtrait de la

future recommandation

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Choix du ou des procédés

En fonction :

de la nature du revêtement de l'ouvrage : maçonnerie,béton armé ou non, rocher, présence d'un DEG...

de la localisation des désordres à traiter : fissure, jointde plot, zone poreuse...

de l'environnement de l'ouvrage : présence de nappephréatique, risque de gel dans l'ouvrage...

de l'emprise du procédé sur la section intérieuredisponible de l'ouvrage

des exigences du MOA : étanchéité totale ou relative(niveau de fuite admissible), « visitabilité »...

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Choix du ou des procédésEn fonction :

du niveau d'infiltration des venues d'eau

Humidité Goutte-à-goutteÉcoulement faible

Écoulement fort

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Choix du ou des procédésEn fonction :

du comportement au feu desprocédés

Cf Note d'information n°25 du CETU pourles tunnels routiers (2014)

NEW

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Rappels sur les techniques d'étanchement

Drainage linéaire pour défaut ponctuel

Drainage surfacique pour défaut localisé

Drainage généralisé pour défaut global

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Drainage linéaire Domaine d'emploi privilégié : venues d'eau par

fissure transversale ou joint de plots béton

2 méthodes de drainage linéaire :

1ère : par encastrement d'un dispositif dans une saignéedu béton (par sciage ou repiquage)

- Variante de forme du dispositif : ½ coquille souple, profilé caoutchouc rectangulaire, bande souple élastomère

- Variante de maintien du dispositif : calfeutrement, collage, maintien à force

- Variante de protection contre le gel : connecteurs complémentaires, capot métallique, profil préformé d'isolant thermique

Options : - avec ou sans forage d'appel- avec ou sans isolant thermique

Conférence AFTES du 10/04/15 11

Drainage linéaire

½ coquille calfeutrée Profilé enfoncé à force

Bande souple calfeutrée

Exemples :

NEW

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Drainage linéaire

2ème : par pontage superficiel en intrados

Options : - avec ou sans saignée drainante- avec ou sans forage d'appel- avec ou sans isolant thermique

- Variante de nature du pontage : métallique ou synthétique (+/-souple)

- Variante de fixation au support : mécanique, chimique, thermo-soudure sur plats colaminés

Attention : en saillie → risque d'arrachement aux angles du gabarit

2 méthodes de drainage linéaire :

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Drainage linéaireExemples :

Bande souple fixée par bride simple

Capot avec protection thermique

Bande souple fixée par thermo-soudure sur tôle colaminée

NEW

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Drainage linéaire

Traitement complémentaire confortatif des drainages linéaires par retour technique recommandé

- L = 50 cm ou 100 cm de part et d'autre

- par SIL ou SELA ou enduit d'imperméabilisation

- permet de proposer une garantie d'étanchéité de 10 ans au MOA

NEW

Retour technique d'un drainage linéaire par saignée capotée

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Drainage linéaire

Tunnel du Rond-Point – Joint PRT protégé par des tôles inox (2010)

Tunnel du Col de Menée –½ coquille calfeutrée avec traitement confortatif par

SELA (2013)

Tunnel Maurice Lemaire – Bande

souple de drainage (2008)

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Rappels sur les techniques d'étanchement

Drainage linéaire pour défaut ponctuel

Drainage surfacique pour défaut localisé

Drainage généralisé pour défaut global

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Drainage local surfacique Domaine d'emploi privilégié : venues d'eau par

fissures diffuses ou zone poreuse peu étendue

2 procédés de drainage local surfacique :

1er : par nappe géosynthétique

- Variante de géosynthétique drainant : géoespaceur type nappe à excroissances ou géocomposite (= géoespaceur associé à un géotextile, à une géomembrane....)

- Variante de revêtement : mortier ou enduit projetés (3 cm max),parement décalé (fonction protection au feu, acoustique, esthétisme...)

Options : - avec ou sans forage d'appel- avec ou sans revêtement (contre l'arrachement, contre le feu)- avec ou sans isolant thermique

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Drainage local surfacique

Géoespaceur composé d'une nappe alvéolaire et d'un treillis d'accrochage de

l'enduit de revêtement Drainage par géoespaceur

avec parement décalé

Exemples de drainage par géoespaceur recouvert :

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Drainage local surfacique

...Puis protection par parement décalé métallique (2006)

Exemples de drainage par géoespaceur recouvert :

Tunnel de Marquaires - Mise en œuvre en piédroit de nappe drainante avec isolation

thermique...

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Drainage local surfaciqueExemples de drainage par géocomposite non recouvert :

Attention : - peu adapté aux ouvrages soumis au gel- justification du comportement au feu (matériau M0 ou M1 et procédé N0

sous 450°C pendant 2 heures)

Géocomposite associé à une couche ignifugée de protection au feuNEW

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Drainage local surfacique

2 procédés de drainage local surfacique :

2ème : par dispositif « parapluie » localisé

- Variante de nature du « parapluie » : tôles métalliques ou panneaux composites

Attention : - peu adapté aux ouvrages soumis au gel- justification du comportement au feu (matériau M0 ou M1 et procédé N0

sous 450°C pendant 2 heures)

Tunnel Maurice Lemaire -Tôle parapluie métallique

(2008)

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Rappels sur les techniques d'étanchement

Drainage linéaire pour défaut ponctuel

Drainage surfacique pour défaut localisé

Drainage généralisé pour défaut global

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Drainage généralisé

Domaine d'emploi privilégié : venues d'eaunombreuses et diffuses dans anciens tunnels nonétanchées par DEG

La notion de coques regroupe les structures auto-stable et les structures ancrées à l'existant (par oppositionaux procédés adhérents), permettant de garantir uneétanchéité continue dans l'ouvrage.

NEW

Conférence AFTES du 10/04/15 24

Drainage généralisé

On distingue 5 types de coques :1. Le chemisage (idem travaux neufs)

2. Les coques indépendantes3. Les coques plaquées4. Les coques ancrées5. Les dispositifs « parapluie » généralisé

NEWQuelques nouveautés de mise en œuvre

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Drainage généralisé

3) La coque plaquéeDomaine d'emploi privilégié : Tunnel revêtu

Nouveauté de mise en œuvre : en 2008 au tunnel Maurice Lemaire(120 premiers mètres)

Description du procédé = adaptation entre le chemisage et la coqueindépendante

Complexe de drainage (constitué d'un géoespaceur couplé àune mousse isolante) fixé à l'existant

Revêtement armé (11 cm) constitué d'un béton et d'un mortiercoupe-feu projetés

NEW

Coupe du procédé mis en œuvre

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Drainage généralisé

Tunnel Maurice Lemaire – Mise en place du géocomposite de drainage....

… Puis projection du béton projeté armé de revêtement (2008)

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Drainage généralisé

4) La coque ancréeDomaine d'emploi privilégié : Tunnel non revêtu

Nouveauté de mise en œuvre : en 2013 au tunnel des Echelles (surenviron 60 ml) = Projet ECOMINT

Description du procédé :

Complexe d'étanchéité (constitué d'un géoespaceur et d'unSEL projeté à chaud à prise instantanée) fixé à l'existant

Revêtement armé et ancré à l'existant (5 cm) par béton projeté

NEW

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Drainage généralisé

Points forts : faible épaisseur (5cm), mise en œuvre possible avec de fortes venues d'eauPoint sensible : continuité de l'étanchéité au droit des ancrages et des raccordements

Drainage généralisé par coque ancrée

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Drainage généralisé

Tunnel des Echelles -

Fixation de la nappe

drainante....

...Puis projection du béton armé de revêtement (2013)

...Puis projection à chaud de l'étanchéité par SEL....

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MERCI DE VOTRE ATTENTIONET BONNE LECTURE