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M, DEBURAUXClTCO - Directeur General

R.DBWÏUYNA.BTUS Administrateur

RDWPIFAUTIngénieur - Conseil

B. FALCONNATScetaurottte - Directeur des Tunnels et Travaux Souterrains

J«P. GODAHÏÎCadre de direction honoraire RA.TP

M, GUILLAUDTOS - Rédacteur en chef

C. HUARTSIAAP - Ingénieur Général

J.B. KAZMIERCZAKI N E R I S

Y. LEBLAISARCADIS ESG - Président Directeur General

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J. FERAIG PC honoraire - Président d'honneur A FTE S

J. PICARDAPTES

J. P1RAUDANTEA - Président du Comité Technique de l'A FTE S

J.P. PRONOSTPrésident CERTIFER - Président d'honneur A FTE S

Ph. RAUZYR ATP - Département des Infrastructures et Aménagements

J.L. REITHA FTE S - Secrétaire General

P. SALVAUDONAPTES -Administrateur

J.L.TROTT1NE1FFAGETPF.VALIN

APTES

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Revue

5j69Q03lyon

APTES INFOSAFTESNEWS

Interview : Didier LacroixDirecteur de la recherche du Centre d'Etudesdes Tunnels (CETu)Head of Research Department (CETU)

Un premier bilan des travaux de gros œuvrede la ligne B de l'agglomération toulousaineToulouse Métro Une B : a first évaluation of die«Vif Works ~par B MERCIER^

APTESConseil d'Administration «AssembléeGénérale- Règlement IntérieurBoord meeting - General AssemblyInternai Ru/es f

Agenda:Congrès, colloques, journées.,Technical events

Méthodes d'auscultation des ouvrage!souterrainsRecommandations du Groupe de travail n° J9 janime parj PIRAUDMonitoring methods for underground structuresRecommendations of thé APTES WG / 9

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1 7, avenu© du Géçéral^e J3aulle94420 Le

01 4962 14 14Fax 01 49 6208 8l

Les artides signés n'engagent que la responsabilité de leur auteur Tous droits de repioefaenou, Ombcaon, adaptaowv Wtsfa on paitteles sotts qaelqtnls iorraes crue ce son sont, «xoressément résetvh

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r ni.ARES] infos

ernière minuteLyon Turin Ferroviaire

vient d'attribuer les tra-vaux pour la réalisation de lagalerie de reconnaissance deVenaus à un groupement-d'entreprîses dirigé parCMC (Cooperativa Muratorie Cementisti) de Ravenne etcomposé de Strabag(Autriche), Bentini Costru-zioni (Faenza), Cogeis

(Turin) et Geotecna (Milan).Les travaux, d'un montantde l'ordre de 80 millionsd'euros, pourront donc com-mencer au printemps. L'in-vestissement, pour la réalisa-tion de cet ouvrage de recon-naissance, sera partagé entrela France, l'Italie et l'Unioneuropéenne. Les délais deréalisation seront d'environ

3 ans. La galerie de Venaus,d'une longueur de 7 km(plus 3 km conditionnels),permettra de mieuxconnaître la structure géolo-gique du terrain. Ceci afind'évaluer avec précision leséventuelles difficultés tech-niques et donc les coûts etles méthodes de réalisationdu futur tunnel de base, l'ou-

vrage majeur de la nouvelleliaison ferroviaire Lyon-Turin. La galerie de recon-naissance de Venaus, d'undiamètre de 6 m, sera creu-sée sous le Massif d'Ambinavec une couverture maxi-male d'environ 2 500mètres.

A près un peu plus de 13jfJkmois et demi de travaux,quelques 300 tirs à l'explosif,50 000 m3 excavés, le tunnelde Schirmeck, long de 529mètres, a été percé en sonextrémité nord le 17 février2005. Le dernier tir à l'explo-sif a eu lieu le 14 février2005. Les 5 derniers mètresont été creusés au brise roche,pour des questions de sécuri-té.

Une nouvelle phase dechantier : l'étanchéité et lecoffrage définitifTrois ateliers différentsœuvreront simultanémentdans le tunnel. Depuisquelques jours, un premieratelier a commencé, depuis la

tête sud, à bétonner des cani-veaux, réalisant ainsi l'assai-nissement et les réservationspour les quelque 28 four-reaux qui vont cheminer lelong du tunnel. Ces fourreauxachemineront les réseauxélectriques nécessaires auxéquipements de sécurité dutunnel. Derrière ce premieratelier, une autre équipe pose-ra le dispositif d'étanchéitédu tunnel, composé d'un géo-textile et d'une géomembraneen PVC. Un troisième atelierréalisera la voûte définitive àl'aide d'un coffrage montésur rail, long de 11 mètres. Ilpermet de réaliser 11 mètresde voûte en une fois avecune épaisseur minimum debéton de 35 cm. Cette opéra-tion sera répétée 3 à 4 fois parsemaine. Au total 52 plotsseront réalisés de la tête sudvers la tête nord. Le premierplot sera coulé dans le cou-rant du mois de mars. Les tra-vaux de finition de la tête sudpourront ensuite débuter. Le

revêtement du tunnel s'achè-vera à l'été 2005, suivi de laréalisation de la tête nord audessus de la place du marché.Longue de 35 mètres, ellesera constituée de trois plotscoulés à l'air libre qui serontensuite remblayés. La chaus-sée définitive du tunnel seraréalisée à l'automne 2005.Équipements de sécurité etde surveillanceLa sécurité du tunnelAfin de répondre aux der-nières instructions en vigueuren matière de sécurité dans lestunnels, le tunnel de Schir-meck sera notamment équipé :- d'un réseau de lutte contrel'incendie comprenant unréservoir d'alimentationd'une capacité de 240.000litres,- d'un système longitudinalde ventilation et de désenfu-mage,- d'un réseau d'appel d'ur-gence relié au centre d'ex-ploitation du trafic de laDDE,

- d'un système de détectionautomatique d'incident grâceà des caméras de vidéosur-veillance,- de panneaux à messagesvariables aux extrémités de ladéviation et des barrières per-mettant de fermer le tunnel àla circulation en cas d'inci-dent.Ces équipements seront misen place en 2006.Une galerie de secours, per-pendiculaire au tunnel etlongue de 145 mètres, a étéégalement construite aumilieu du tunnel. En cas d'in-cident, elle permettra auxusagers d'évacuer le tunnel.Un système de surveillance24h/24hGrâce au système de vidéosur-veillance mis en place, le tun-nel sera surveillé par le Centred'Exploitation du Trafic de laDDE, à Strasbourg. Cette sur-veillance sera effective24h/24h, permettant en casd'incident de réduire les délaisd'intervention dans le tunnel.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER / FÉVRIER 2OO5

Le gouvernement espa-gnol a présenté son plan

d'investissement pour lesinfrastructures pour la pério-de 2005-2020. Ce planreprésente des investisse-ments de 241 milliards d'eu-ros, dont environ 50% serontutilisés pour étendre leréseau ferroviaire à "hauteprestation" (vitesse supérieu-

re à 250 km/h sur des voies àécartement UIC) de 1031 kmaujourd'hui à 10 000 km.Selon la Ministre, 90% de lapopulation espagnole devrase situer en 2020 à moins de50 km d'une gare desserviepar ce réseau. D'autre part,le plan prévoit la construc-tion de 6000 km d'auto-routes.

Le tunnel de Chavanne,long de 1,7 km sera

construit sur la branche Estde la ligne à grande vitesseRhin-Rhône. Les terrainssont principalement consti-tués de calcaire et de marnes.Le tunnel aura une section de100m2 et sera excavé par des

LGV RHIN-RHONE Us 3 branches-la

méthodes conventionnellesavec un soutènement à basede boulons, de béton projetéet de cintres. L'appel d'offresdevrait être publié au secondsemestre, les travaux d'exca-vation débuteront en 2006pour une mise en service en2009. Ce projet d'un coût de

90 millions d'eu-ros fait partie duprojet LGVR h i n - R h ô n efinancé par RPF,l'État et lesRégions (Bour-gogne, Franche-Comté et Alsace)d'un montant de2 milliards d'eu-

T e Débat public sur laJL/Ligne à Grande VitessePAC A se déroule du 21février au 21 juin. Ce débats'appui sur le dossier présentépar RPF. Pour la préparationde ce débat, RPF a étudié unevingtaine de scénarios appar-tenant aux trois grands typesde dessertes.Les scénarios à 1 axe : LaLGV PACA s'inscrirait dansle prolongement de la LGVMéditerranée et desserviraitsuccessivement les agglomé-rations de Marseille, Toulonet Nice puis l'Italie. PourMarseille, les scénarios à unaxe étudiés utilisent les voiesexistantes à partir de la gareSaint Charles jusqu'àAubagne. Deux scénarios ontété étudiés (entre parenthèsesles longueurs de tunnels envi-

sagées) : Toulon Centre (20km). Ce scénario permet dedesservir ainsi directement laville de Toulon. Nord Toulon(31 km). L'agglomérationtoulonnaise serait alors des-servie par une nouvelle gare,Nord Toulon.Les scénarios à 2 axes. : cesscénarios consistent à réaliserune ligne nouvelle se débran-chant de la LGV Méditerra-née soit au nord de la gareAix-TGV soit entre cette gareet celle de Marseille StCharles. Cette branche des-sert à la fois l'agglomérationtoulonnaise (soit au centresoit au nord) puis la Côted'Azur. Huit scénarios ont étéétudiés : Durance-Nord Tou-lon (23 km) / Nord Aix-NordToulon (20 km) / NordArbois-A8-Nord Toulon (27

km)/ Sud Arbois-A8-NordToulon (24 km) / Sud Aix-Sud Sainte Baume-NordToulon (62 km) / Sud Aix-Toulon Centre (50 km) / SudArbois-Etoile-Nord Toulon(49 km) /Nord Marseille-Nord Toulon (32 km).Les scénarios à 3 axes : Cesscénarios consistent à réaliserune ligne nouvelle se débran-chant de la LGV Méditerra-née au nord de Marseille, endirection de l'est de la régionet se prolongeant par deuxbranches, l'une en directionde Toulon, l'autre en directionde la Côte d'Azur. Pour labranche de Toulon, un seulscénario a été identifié (A57-A8) pour rejoindre le centrede Toulon. Suivant la positiondu «tronc commun» (Haut-Var ou Centre Var) la branche

Toulon est plus ou moinslongue. Six scénarios ont étéétudiés : Durance-Haut Var(15 km) /Nord Aix-HautVar (26 km) /Durance-Centre Var (18 km) /NordAix-Centre Var (15 km) /Nord Arbois-Centre Var (22km)/ Sud Arbois-Centre Var(19 km).Dans les trois types de scéna-rios, la LGV progresseraitensuite vers l'est et se raccor-derait à la ligne existanteentre Antibes et Nice, soit uneligne nouvelle de 60 km dont27 km de tunnels. Au finalsuivant les scénarios, la lon-gueur des tunnels envisagésvarie entre 42 km (17 % de lalongueur) et 89 km (48 % dela longueur). Les coûts d'in-vestissements varient entre4,9 et 8,4 milliards d'euros.

Scénarios à 1 axe ©RFF~ Scénarios a 2 axes

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER / FÉVRIER 2OO5

ravaux

Le tonnelier « Bessi » de11.95 m de diamètre,

fourni par NFM Technologies(Groupe WIRTH) pour lecreusement de la ligne 9 dumétro de Barcelone, vientd'établir un nouveau recordmondial.La machine de type modedouble -pression de terre/mode ouvert-, vient d'effec-tuer une avance spectaculairede 39 mètres en une journéesoit 22 anneaux de voussoirsposés. Cette performance aété réalisée en mode ouvert,sur un tronçon possédant unrayon de courbure de 270mètres, très serré pour le dia-mètre de la machine. Cetexploit a été réalisé grâce à laqualité de la machine et à

toute l'équipe présente sur lechantier, menée par le clientUTELINEA9.A début février, la machine aeffectué plus de 70 % dutracé sur les 4 269 m au total.Elle devrait être démontée enjuin 2005 pour le creusementd'une autre portion de 8 km,allant de la station Zona Uni-versitaria à la station Sagrera.

Ji ; ier tffprès plusieurs mois de

L travaux côté Aurillac, le1er tir de mines côté Murât aeu lieu le 6 janvier dernier. Acette date, le tunnel qui mesu-rera 1515 mètres avait étécreusé côté Aurillac sur unelongueur de 680 mètres. Lestravaux exécutés par le grou-pement Spie Batignolles/Campenon Bernard / Chan-

tiers Modernes se déroulent àun rythme conforme aux esti-mations initiales soit environ4 mètres par jour, rythme quia doublé depuis qu'il y a deuxattaques. Le tunnel devraitêtre percé durant l'été 2005.D'autre part, la constructiondes 4 galeries de sécurité quirelieront l'ancien et le nou-veau tunnel a débuté.

T 'Office Fédéral desJL/Routes (OFROU) aaccepté la proposition du can-ton de Berne de construiresimultanément les deux tubesdu tunnel de Moutier, surl'autoroute Al6 (Transjura-ne), conformément au projetdéfinitif approuvé en avril1998. La variante qui pré-voyait la réalisation de cetouvrage en deux étapes répar-ties sur une vingtaine d'an-nées a été définitivementabandonnée. Cette variante,plus onéreuse que le projetinitial, aurait partiellementremis en question la sécuritédu tunnel et la fonctionnalitéde la jonction de Moutiernord. Selon le programmeactuel des travaux, le contour-nement de Moutier devraitêtre mis en service de façoncomplète en 2011.Les arguments du canton deBerne en faveur d'uneconstruction simultanée desdeux tubes ont donc convain-cu la Confédération. Lavariante de réalisation endeux étapes coûterait entre 30et 40 millions d'euros de plus.En matière de sécurité, la réa-lisation et la mise en servicepar étapes auraient engendréde nombreux problèmes tech-niques : le profil normal avecune excavation au tonneliern'est pas prévu pour la miseen place d'une dalle de venti-lation ; avec cette dernière, legabarit d'espace libre ne cor-respondrait pas à la norme quiprévoit une hauteur de 5,20mètres. Des ouvrages supplé-mentaires pour l'évacuationdes fumées en cas d'incendieet une niche de stationnementauraient été nécessaires pourla première étape, maisinutiles pour la seconde étape.La sécurité du projet actuel àquatre voies est garantie avec

des frais d'exploitationréduits. Par contre, un tunnelavec circulation bidirection-nelle aurait exigé des installa-tions de sécurité plus impor-tantes. De plus, la jonction deMoutier nord n'aurait pas puêtre utilisée de manière com-plète.L'excavation du tunnel deMoutier au moyen d'un ton-nelier a débuté en octobre2002 dans le premier tube(tube aval). Des problèmesgéologiques sont apparus auprintemps 2003. Ils ont entraî-né l'interruption des travauxd'excavation au tunnelier.Face à cette situation et surproposition de l'OFROU, unenouvelle étude a été menéesur la faisabilité d'uneconstruction du tunnel deMoutier en deux étapes. Ils'agissait d'évaluer la possibi-lité d'ouvrir tout d'abord untube au trafic, puis d'exécuterle second vingt ans plus tard.Au vu des conclusions decette étude réalisée en juillet2004, l'Office des ponts etchaussées du canton de Berneproposait en août à la Confé-dération de construire simul-tanément les deux tubes dutunnel de Moutier.La jonction de Moutier nordest déjà réalisée. Une mise enservice par étapes en auraitlimité sa capacité et induit untrafic supplémentaire à traversla ville de Moutier. Diffé-rentes adaptations provisoiresde la jonction auraient enoutre été nécessaires.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER / FÉVRIER 2OO5

evues

l éochronique, magazineI des géosciences coéditè

par la Société Géologique deFrance et le BRGM consacreson numéro de décembre2004 aux tunnels transalpins.L'introduction de ce dossier,préparé sous la houlette dePierre Duffaut, est faite parJean Philippe, Président del'APTES. Après un bref rap-pel historique, le dossier estprincipalement consacré auxtrois grands tunnels transal-pins en cours de constructionou en projet : le Lôtschberg,le Gothard et le Mont-Ambin. Bien entendu, unepart importante est relative àla géologie et aux reconnais-sances géologiques primor-diales pour ces ouvrages

longs et profonds. Quelquesautres franchissement sontégalement abordés : lesAlpes autrichiennes, lesPyrénées et les Andes.

L'Association Internationale desTravaux en Souterrain (ATTES)et l'Association Mondiale de laRoute (AIPCR) viennent depublier conjointement un numé-ro spécial de la revue Routes/Roads consacré à la sécuritéincendie des tunnels. D présenteles résultats obtenus par les deuxassociations avant les incendiesdans les tunnels du Mont-Blancet des Tauern, ainsi que les nom-breuses initiatives lancées à lasuite de ces catastrophes. Lepremier article met en évidencel'importance des tunnels et deleur sécurité, et brosse lesgrandes lignes des actions encours. Il est complété par uneanalyse comparative des grandsincendies récents dans des tun-nels routiers et des enseigne-

ments qui en ont été tirés. Lesarticles qui suivent décrivent lesactivités de l'AIPCR et dePATTES dans le domaine de lasécurité incendie et les recom-mandations qu'elles ontpubliées, (articles disponiblessur le site de FAITES:www.ita-aites.org).

ntreprises

tébut février, la Holdinggroupe Walter Bau a

déposé son bilan, aprèsl'échec des efforts intensesentrepris par l'entreprise etses créanciers pour trouverdes liquidités. Ce déclin a étéprécipité après l'échec de lafusion envisagée avec Zûblin.Les filiales opérationnellesdu 3e™ groupe de BTP alle-mand, qui réalise un chiffred'affaires de 3 milliardsd'euros et emploie 9400 per-sonnes, ne sont pas concer-nées par le dépôt de bilanpour l'instant. Fin février,une solution semble avoir ététrouvée pour une partie desactivités. En effet, le groupede construction autrichienStrabag va reprendre 100%d'une société nouvellementcréée, Dywidag Holding,

représentant un chiffre d'af-faires de 1,2 milliard d'euroset 4100 personnes. La filialeindustrielle Dywidag Sys-tems International (DSI)devrait être cédée séparé-ment et Strabag envisageégalement de racheter les48% que Walter Bau possé-dait dans Zûblin.

En Italie, le numéro 1 duBTP, Impregilo, traverse

une période de fortes turbu-lences et sa situation finan-cière est tendue. Un consor-tium regroupant le sidérur-giste Techint, le fonds Inves-tindustrial et les sociétésd'autoroutes Argo Finanziaret Autostrade, serait prêt àrecapitaliser partiellement legroupe.

L 'Agence de Financement/des Infrastructures de

Transport de France (AFITF)a été installée et a tenu sa pre-mière séance le 1er février.Ses membres ont été désignésdébut janvier. Elle sera prési-dée par Gérard Longuet, séna-teur de la Meuse. Cinq autrespersonnalités y siégeront :Patrick Ollier, Jean Arthuis,Philippe Duron, JacquesOudin et Frédéric Rouille. Enoutre, les 6 représentants del'État au Conseil d'Adminis-tration sont : le Délégué àl'Aménagement du Territoireet à l'Action Régionale(DATAR), le Directeur desRoutes, le Directeur desTransports Terrestres, leDirecteur Général du Trésor etde la Politique Économique,le Directeur du Budget et leDirecteur des Études Écono-

miques et de l'ÉvaluationEnvironnementale.L'agence, en apportant la partde financement de l'État, ser-vira de catalyseur pour lesgrands projets d'équipementinscrits sur les cartes d'infra-structures de transport à l'ho-rizon 2025 qui ont été arrêtéeslors du comité interministérield'aménagement et de déve-loppement du territoire du 18décembre 2003.Les ressources de l'agenceproviendront pour l'essentiel:• des dividendes perçus parl'État et par l'établissementpublic Autoroutes de Franceau titre de leur participation aucapital des sociétés conces-sionnaires d'autoroutes dontles structures financières sontrenforcées; • de la redevancedomaniale autoroutière.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER / FÉVRIER 2OO5

quatre enfonts. Ancien élèvede l'Ecole Polytechnique etde l'Ecole Nationale desPonts et Chaussées, // exerceles fonctions de directeur dela recherche du Centred'Etudes des Tunnek (Cetuj,Un service techniquespécialisé de la Direction desRoutes du ministère dél'Equipement A ce titre,il a participé à l'enquêteadministrative et techniquesur l'incendie du 24 mors1999 dans le tunnel du MontBlanc, ainsi qu'à la mise aupoint des nouveaux textesponçais et européens sue lasécurité des tunnels routiers.Au niveau international,Didier Lacroix est leprésident du Comitétechnique de l'exploitationdes tunnels routiers dePAtPCR (Associationmondiale de la, route) et est'lé représentant français dansle nouveau Comité de lasécurité dés tunnels routiersinstitué par la Commission 'européenne, H préside leréseau thématique européen,sur les incendies- dans fertunnels jflT) et participe &ucomité de direction du projetde recherche européen ,

tesen

fF

Monsieur Lacroix, vous êtes Directeur de laRecherche du Cetu et participez à l'élaborationdes textes réglementaires sur la sécurité destunnels routiers. Vous avez contribué à la circu-laire du 25 août 2000 et participez aujourd'huià la préparation de nouveaux textes.

les réef?

Didier Lacroix

Lorsque l'incendie catastrophique du tunnel duMont Blanc est survenu en mars 1999, la régle-mentation était en cours de révision. Elle dataitde 1981 et ne visait que les tunnels nouveaux. Ledrame du Mont Blanc a mis en évidence qu'ilfallait traiter aussi des tunnels existants. Dans lestrois mois qui ont suivi l'incendie, un comitéd'évaluation constitué d'experts de l'administra-tion et du privé a examiné sur dossier la quaran-taine de tunnels de plus de 1000 m en serviceou en construction et émis des recommandationspour l'amélioration de leur sécurité.

Il convenait ensuite de s'intéresser aux tunnelsplus courts. Dans un premier temps, la circulairedu 25 août 2000 a organisé l'examen destunnels en service de plus de 300 m du réseaunational, c'est à dire situés sur les routes natio-nales et les autoroutes, qu'elles soient concé-dées ou non. Elle a en outre édicté, sous laforme d'une instruction technique, des règles deconception et d'exploitation qui s'appliquentaux tunnels nouveaux, et servent de référencepour les tunnels existants. Cette circulaireconcerne une centaine de tunnels en service.Pour pouvoir toucher les 90 tunnels des collecti-vités territoriales de plus de 300 m, un décret prisen application d'une loi est nécessaire depuisles lois de décentralisation de 1984. La loi du3 janvier 2002 relative, entre autres, à la sécuritédes infrastructures et systèmes de transport(dite loi SIST) fournit aujourd'hui le cadre légis-latif qui manquait. Un projet de décret d'applica-tion de cette loi aux tunnels routiers est actuelle-ment dans les circuits administratifs. Il permettrad'appliquer les mêmes procédures à tous lestunnels, quel que soit leur maître d'ouvrage.

Î05Vous êtes aussi président du Comité techniquede l'exploitation des tunnels routiers de l'AIPCR(Association mondiale de la route). A ce titre,vous avez participé à des groupes de travailinternationaux sur la sécurité des tunnels qui ontnotamment débouché sur la directive euro-péenne du 29 avril 2004 concernant lesexigences de sécurité minimales applicablesaux tunnels du réseau routier transeuropéen.

de cesef

au fDidier Lacroix

L'incendie dans le tunnel du Mont Blanc(39 morts) a été suivi quelques semaines plustard par un autre incendie dramatique, dans letunnel des Tauern en Autriche (12 morts).Plusieurs pays ont alors entrepris de réviser leurréglementation. Afin d'assurer une indispen-sable harmonisation, un groupe d'experts a étécréé par la Commission Economique pourl'Europe de l'ONU, qui a son siège à Genève etcouvre 55 pays. Des recommandations ont étéémises fin 2001, peu après un nouvel incendiecatastrophique survenu dans le tunnel duGothard en Suisse ( 11 morts). C'est alors que laCommission européenne s'est saisie de laquestion suite à une demande des chefs d'Etatde l'Union. Un projet de directive a été préparéet soumis au Parlement européen et au Conseildébut 2003. Les discussions ont duré plus d'unan et ont abouti à la publication de la directivele 29 avril 2004.

Ce texte vise les tunnels de plus de 500 m duréseau transeuropéen, soit environ 400 ouvragesen service dans l'ensemble de l'Union, dont unetrentaine en France. Il doit être transposé endroit national avant fin avril 2006. Les procé-dures prévues par la directive s'inspirent forte-ment de la circulaire française de 2000, de tellesorte que les modifications seront assez limitéesen France. Notons toutefois l'obligation, pourles tunnels de plus de 500 m sur le réseau tran-seuropéen, d'instituer un agent de sécurité quisera chargé de coordonner les mesures et d'ap-porter un regard extérieur. Sur le plan tech-nique, la directive européenne est en général

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5

IX

moins exigeante que l'instruction technique française.Quelques points font exception, comme I interdistanceentre les niches de sécurité qui devra être ramenée de200 à 150 m dans les tunnels nouveaux.

ganisation et l'action des services d'exploitation et sontadaptés en fonction des caractéristiques du tunnel, deson trafic, de son environnement.

Vous venez de nous présenter les nouveaux textes parusou en préparation en France et au niveau européen

les

en de ?

Didier LacroixLes nouveaux textes comportent trois axes principaux :une meilleure définition des responsabilités, des procé-dures pour garantir la démarche de sécurité et desexigences techniques. Les deux premiers axes sont sansdoute les plus nouveaux et visent à créer progressive-ment une véritable culture sécuritaire en mettant enplace les principaux éléments d'un système de gestionde la sécurité.

C'est ainsi qu'un dossier de sécurité doit être établi ettenu à jour. Il comporte une " étude spécifique desdangers " qui permet d'identifier les risques et d'exa-miner en détail le déroulement d'un certain nombre descénarios d'accident représentatifs. Le dossier estsoumis à un expert extérieur puis transmis au préfet auxprincipales étapes de la vie d'un tunnel . avant démar-rage des travaux de construction ou de modificationimportante, avant mise en service et ensuite auminimum tous les six ans (une fois les textes définitifsparus). Les tunnels déjà en service font l'objet d'undiagnostic à l'occasion du premier examen par lepréfet, et sont ensuite soumis au même régime. Avantde statuer, le préfet consulte une commission instituéeau niveau national ou départemental.Le dispositif est complété par un recueil permanent desinformations concernant les incidents et accidents quisurviennent dans le tunnel, ainsi que par des exercicesau moins annuels. L'évaluation des incidents, accidentset exercices permet un retour d'expérience destiné àalimenter un cercle vertueux de progrès.

Sur le plan technique, la prévention est l'objectif priori-taire, mais les textes réglementaires traitent surtout desmesures de protection une fois un accident ou unincendie survenu Celles-ci visent d'abord à permettreaux usagers d'assurer leur propre sauvegarde engagnant des issues de secours dans les premièresminutes suivant le déclenchement d'un incendie C'esten fait toute une chaîne de moyens qui est mise enplace pour alerter l'exploitant et les services de secours,communiquer avec les usagers dans le tunnel, assurerleur sécurité le temps qu'ils évacuent, notamment grâceà une ventilation de désenfumage, et ensuite faciliterl'intervention des secours. Ces moyens touchent aussibien les dispositions techniques des ouvrages que l'or-

Au plan européen et international, de nombreuses acti-vités de recherche et des réseaux, liés pour la plupart àla sécurité en tunnel, ont été créés (DARTS, FIT, UPTUN,SafeTunnel, VirtualFires, Safe-T, SIRTAKI) Ils ont étélancés et financés par la Commission Européenne

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Didier LacroixAvant 1999, l'AIPCR constituait la seule référence inter-nationale en matière d'équipement, d'exploitation et desécurité des tunnels routiers. Pour certaines questionsparticulières, elle s'était associée avec d'autres organi-sations comme l'OCDE pour le transport des marchan-dises dangereuses et l'AITES pour la résistance au feudes structures de tunnel. A la suite des incendies de1999, l'Union européenne a introduit les tunnels et leursécurité dans les thèmes susceptibles d'être financés autitre du 5ème programme cadre de recherche et dedéveloppement (PCRD). C'est ainsi qu'ont vu le jourcinq projets de recherche dédiés à la conceptionintégrée des structures des tunnels (DARTS), à l'amélio-ration de la sécurité incendie des tunnels existants(UPTUN), à l'interaction infrastructure-véhicules(SafeTunnel), à la gestion des incidents (SIRTAKI), à lareprésentation des incendies en réalité virtuelle(VirtualFires), ainsi que deux réseaux thématiquesconsacrés aux incendies en tunnel (FIT) et à la problé-matique d'ensemble de la sécurité (Safe-T).

Alors que la France s'est toujours fortement impliquéedans les travaux de l'AIPCR, sa présence est propor-tionnellement moins grande dans les projets et réseauxeuropéens. Environ 10% des partenaires sont français,ce qui correspond à une dizaine d'organismes seule-ment : maîtres d'ouvrages, centres de recherche ouentreprises, presque tous membres de l'AFTES. Ils sontprésents dans 6 projets sur 7, parfois à leur tête (le Cetupréside le réseau FIT). Plusieurs de ces activités sontterminées, et les dernières le seront en 2006. Un effortest nécessaire pour faire connaître leurs résultats enFrance Aujourd'hui les principaux partenaires de cesactivités sont en train de réfléchir à un nouveau réseau,autofinancé, qui leur permettrait de poursuivre leurcollaboration. Largement ouvert, ce réseau devraitpermettre à tous les organismes français intéressés des'associer aux travaux futurs.

Je signale à vos lecteurs le numéro spécial d'octobre2004 de la revue Routes/Roads de l'AIPCR, qui a étépréparé conjointement avec l'AITES et est consacré à la

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• Didier Lacroix

sécurité incendie dans les tunnels. Il est disponible sur le siteinternet de l'AITES et donne des informations sur la plupartdes travaux internationaux et européens que j'ai cités.

ÏQSA la suite des incendies du Mont-Blanc, du Tauern et duGothard, les industriels et les centres de recherche sesont appliqués à développer de nouveaux produits etsystèmes en ce qui concerne la ventilation, la protectionau feu des structures ... Différents groupes de travail deI'APTES sont notamment associés à ces travaux.

méthodes plus performantes d'analyse des risques,ainsi que des outils pour les contrôles de sécurité, l'opti-misation des exercices de secours, le recueil et l'évalua-tion des données d'incidents, etc.

il II àles de

les ?

Didier LacroixBien que des progrès très significatifs aient été réalisés,il reste des besoins importants en matière de rechercheet de développement dont je citerai certains. Ainsi queje l'ai rappelé, la prévention est la première priorité. Ace titre, il convient de poursuivre les recherches visant àcomprendre comment les incendies prennent naissanceet se développent. L'objectif est de trouver les moyensde les éviter ou d'en limiter l'importance, notammentpar des actions sur les véhicules, mais aussi de disposerde meilleures bases pour concevoir des mesurespermettant de limiter leurs conséquences, une fois qu'ilsse sont produits.

Les systèmes fixes de lutte contre l'incendie sont d'unegrande actualité. L'AIPCR et la plupart des pays, dont laFrance, sont très réticents vis à vis de l'utilisation desprinklers en tunnel du fait des risques qu'ils peuventprésenter s'ils sont déclenchés avant l'évacuationcomplète des personnes. Toutefois, les développementsrécents de systèmes de brouillard d'eau méritent unnouvel examen de la question. Il convient d'examinerleurs modalités d'utilisation et leur intérêt éventuels dansle cadre d'une stratégie cohérente incluant l'ensembledes autres moyens comme la ventilation et les systèmesde communication.

La résistance au feu des structures et équipements destunnels constitue un autre domaine de recherche. Sicertaines structures ne posent pas de problème destabilité en cas d'incendie (tunnels creusés dans unrocher sain par exemple), d'autres peuvent conduire àune véritable catastrophe en cas de rupture locale(tunnels immergés ou creusés dans un terrain trèsaquifère par exemple). Les méthodes permettant d'as-surer une résistance à des températures très élevées,allant jusqu'à 1 300°C, nécessitent une poursuite desrecherches afin de disposer de solutions peu onéreuses,faciles à mettre en œuvre et durables. Le GT 37 del'AFTES se penche sur cette problématique.Je citerai aussi les outils nécessaires pour mettre enœuvre la " gestion de la sécurité " dont j'ai parlé tout àl'heure. Il est important de mettre au point des

Parmi les enseignements des incendies, figure lecomportement des usagers des tunnels. Depuis, dessimulations ont été faites et elles montrent que ceux-cin'ont pas toujours conscience du danger auquel ils sontexposés. Mais le comportement des équipes d'exploita-tion et de secours doit également être pris en compte.

les laces ?

Didier LacroixLes catastrophes de ces dernières années ont démontréqu'il ne faut pas considérer le tunnel isolément, maiscomme un élément d'un système qui comprend aussil'exploitation, l'intervention des secours, et bien sûr lesusagers. C'est sans doute sur ces derniers que nousmanquons le plus de connaissances et de moyensd'action aujourd'hui.Des enquêtes et expérimentations ont commencé cesdernières années sur le comportement des conducteursen tunnel et doivent être approfondies. Il s'agit d'in-former et de former les usagers, mais aussi, de façonréciproque, de mieux prendre en compte leurs réac-tions dans la conception et l'exploitation des ouvrages.Il faut notamment améliorer la communication en tempsréel avec les usagers, par exemple pour leur fairecomprendre qu'ils doivent quitter leur véhicule et lesamener à utiliser les issues de secours, comportementsqui ne sont pas naturels lorsqu'on est au volant.

Le comportement des exploitants et des secours nécessiteaussi des travaux qui pourraient se rapprocher de ceuxmenés dans d'autres secteurs d'activité. Ils devraientconduire à mieux définir les tâches et à améliorer lespostes de travail. Des actions de formation des opéra-teurs travaillant dans les postes de contrôle-commandeont commencé et devraient à terme toucher tous lespersonnels concernés au niveau national. La mise aupoint de méthodes plus actives, notamment sur simula-teur, serait un développement très utile.En conclusion, c'est certainement dans une approchesystémique intégrant l'infrastructure et l'ensemble desintervenants (usagers, exploitants, services de secours)que réside la voie d'un progrès durable en matière desécurité des tunnels routiers. Un dialogue permanentdoit être entretenu non seulement lors de la conception,mais aussi à tous les stades de la vie de l'ouvrage enprenant en compte l'expérience acquise grâce à l'ex-ploitation quotidienne, aux exercices et à l'analyse desincidents et accidents. Les procédures réglementaires encours de mise en œuvre visent à encourager etencadrer une telle démarche.

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Recommandations de V AFTESrelatives aux

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Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

Texte présenté parJean PiRAUD (ANTEAJ,

Animateur du groupe de travail " Auscultation " (GT N° 19)

avec /a collaboration de :François BERTRAND (Chantiers Modernes), Lucien BERTRAND (ANTEA), Jean-Louis BORDES (Coyne & Bel lier),Franck BOUCHÉ (Chantiers Modernes), Jean-Pierre CHIARELLI (VINCI-Construction), Christian CHOQUET (ŒTu),

Stéphane DUFLOS (SPIE), Bernard GAUDIN (Scetauroute), Hubert GILLAN (SNCF), Yves GUERPILLON (Scetauroute),Jean-Ghislain LA FONTA (Sol Data).

Une relecture critique du texte a été assurée par :Jacques CHEZE (CRECEP), Pascal DUBOIS (MISOA), Jean-Louis GlAFFERl (EDF) et Jean LAUNAY (VINCI-Construction).

Ceffe recommandation a été approuvée par le Comité technique de l'AFTES le 19 janvier 2005

L'A.F.T.E.S. recueillera avec intérêt toute suggestion relative à ce texte.

PRÉAMBULE - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - .1. LES PARAMÈTRES À MESURER - - - - - - - - - - - - - - -

1.1. Objectifs des constructeurs et paramètres 13à mesurer - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1.2. Paramètres et types d'ouvrages - - - - - - - - - - - - -2. RECOMMANDATIONS GÉNÉRALES - - - - - - - - - - - - -

2.1. Plan d'auscultation - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2.2. Contrôle-qualité et maintenance du système - - -2.3. Périodicité des mesures - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2.4. Automatisation des mesures - - - - - - - - - - - - - - -2.5. Traitement et interprétation des mesures - - - - - -2.6. Avertissements, alertes et alarmes - - - - - - - - - - -

3. COUT DE L'AUSCULTATION - - - - - - - - - - - - - - - - - -3.1. Composantes du coût de l'auscultation - - - - - - -3.2. Estimation globale du coût de l'auscultation3.3. Remarque sur les fabricants de matériel - - - - - - -

4. PRÉSENTATION DES MÉTHODES DE MESURE - - - - -4.1. Principes physiques de la mesure - - - - - - - - - - -4.2. Présentation des fiches techniques par méthode4.3. Comparaison des méthodes d'auscultation - - - - - - -

1113

1313141415161616171717171818181818

5. BIBLIOGRAPHIE - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5.1. Bibliographie générale - - - - - - - - - - - -5.2. Mesure des paramètres géométriques5.3. Mesure des paramètres mécaniques -5.4. Mesure des paramètres hydrauliques -5.5. Automatisation des mesures et divers

212121222222

ANNEXES: FICHES TECHNIQUES PAR METHODES - - - - - 23

ANNEXE A - TECHNIQUES COMMUNES DE BASE - - - - - - 24

ANNEXE B - MESURE DES DEPLACEMENTS EN SURFACE 27

ANNEXE C - MESURE DES DEPLACEMENTS EN FORAGE 32

ANNEXE D - MESURE DES DEPLACEMENTS A LA PAROI 37

ANNEXE E - MESURE DES PARAMETRES MECANIQUES - 40

ANNEXE F - MESURE DES PARAMETRES HYDRAULIQUES 45

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Le présent document fait suite à une premièrerecommandation de l'AFTES sur " l'organisa-tion, de l'auscultation des tunnels ", rédigée en

1998 par le même groupe de travail et publié dans len° 149 de la revue Tunnels et Ouvrages Souterrains.Comme son titre l'indique, ce premier texte portaitprincipalement sur la manière d'organiser l'ausculta-tion, sur sa programmation et sur son cadre contrac-tuel. Il y était annexé un aide-mémoire pour la rédac-tion du PAQ-Auscultation, ainsi qu'un glossaire demétrologie franco-anglais.Les recommandations de 1998 insistaient particulière-ment sur la nécessité d'une bonne concordance entrel'avancement du projet de génie civil et celui du" sous-projet Auscultation " (cf. tableau 1), lequelcomprend idéalement 6 phases :

Projet de génie civilAvant-projet

Projet

DCEConstruction del'ouvrage

Exploitation del'ouvrage

Sous-projet "Auscultation"Phase A: -Conception générale de l'auscultation, compte tenu des difficultés

particulières du projet et des intentions du maître d'ouvragePhase B : - Organisation pratique de l'auscultation (types et nombre d'appareils, budget,

personnel, procédures . )- Cahier des charges de l'auscultation (établi par le maître d'œuvre )

Phase C : - Rédaction du "PAQ Auscultation" (par le prestataire de mesures)- Installation du système de mesure

Phase D : - Mesures pendant les travaux ("auscultation opérationnelle")Phase E : - Interprétation des mesures et actions sur le génie civilPhase F : - Reconfiguration du système de mesure pour l'exploitation

- Bilan des 2-3 premières années, puis suivi à long terme

Tableau 1 - Correspondance entre les phases du génie civil et celles de l'auscultation

La place de l'auscultation en tant que partie intégrante duprocessus de construction ne peut que se renforcer àl'avenir, car elle est en accord avec trois grandes tendancesque l'on constate aujourd'hui dans les travaux souterrains :• exigence d'une sécurité maximum pour le personnel du

chantier,• exigences croissantes des riverains en matière de limita-

tion des désordres, ce d'autant plus que des techniquesexistent aujourd'hui pour les prévenir,

• développements métrologiques et informatiquespermettant une auscultation en temps réel, voire uneprévision de l'évolution des paramètres mesurés enfonction des dispositions constructives envisagées(exemple : injections de compensation).

Les présentes recommandations portent sur les méthodeset techniques d'auscultation proprement dites ; ellescomprennent deux grandes parties :

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A gauche :Cellule hydraulique de pression totale avec capteur élec-trique pour mesure de contrainte au contact béton-rocher

A droite :Double extensomètre à corde vibrante pour mesure desefforts dans un cintre

1) un texte de présentation générale des méthodesutilisées, avec des commentaires sur les paramètres àmesurer, le choix des composants, la fréquence et l'auto-matisation des mesures, et l'ordre de grandeur desdépenses à prévoir ;2) en annexe, une quarantaine de fiches techniques parméthode, qui décrivent chacune les caractéristiques,avantages et inconvénients des principales méthodes utili-sées, en insistant en particulier sur leurs limites et diffi-cultés d'application ; on n'a pas cherché à être exhaustif,ni à présenter les toutes dernières innovations.La présente recommandation n'a donc pas l'ambition deconstituer un " guide " pour la conception d'un système

d'auscultation adapté à chaque type d'ouvrage ou deterrain ; elle se veut plutôt une récapitulation critique,dans un même document, de l'essentiel de la " panoplie "disponible en matière d'auscultation.La lere partie du document vise principalement l'ausculta-tion des travaux neufs. D'une certaine manière, elle cons-titue le pendant, pour ce qui est des travaux neufs, duchapitre " Auscultation " des Recommandations del'AFTES sur les Méthodes de diagnostic des tunnelsrevêtus (cf. revue TOS, n° 131, 1995). Mais la plupartdes méthodes décrites dans les fiches en annexe peuventêtre utilisées aussi bien pour l'auscultation de tunnelsneufs que pour celle des ouvrages en service (cf. tableau 2).

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Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

1 - LES A

its

La liste des paramètres à mesurer pendant la construction d'unouvrage souterrain doit refléter les préoccupations principalesdu maître d'ouvrage et de l'entreprise, à savoir :• assurer la stabilité de l'ouvrage à court terme (en particulier la

sécurité du chantier),• adapter et optimiser les méthodes d'exécution,• vérifier l'impact des travaux sur l'environnement, notam-

ment sur le bâti existant,• garantir la pérennité de l'ouvrage à long terme.A ces préoccupations peuvent être associés quatre objectifsmajeurs de l'auscultation :• alerte en cas de mise en cause de la sécurité,• suivi du bon comportement des ouvrages et compréhension

des mécanismes en jeu,• prévision de l'évolution du paramètre mesuré, mais aussi

d'autres paramètres qui ne le sont pas ou pas encore (grâce àl'ajustement possible des modèles de calcul),

• prévisions quant au comportement et à la gestion de l'ou-vrage définitif.

Plus précisément, la règle d'or énoncée par J. Dunicliff (1993)est que tout appareil de mesure installé sur un chantier, donctout paramètre mesuré, doit répondre à une question précise,comme par exemple :• la vitesse de convergence commence-t-elle à diminuer ?• le tassement de tel bâtiment dépasse-t-il le seuil contractuel ?• la contrainte tangentielle dans le soutènement tend-elle vers

une valeur admissible ?• à telle distance du front, les déformations du massif et du

soutènement sont-elles stabilisées ?Il convient donc de ne pas traiter le problème à l'envers (enchoisissant d'abord une panoplie rassurante d'appareils demesure, comme on le voit trop souvent), mais plutôt de :(a) lister les objectifs de mesure, en les hiérarchisant vis-à-vis de

la conduite des travaux,(b) en déduire les grandeurs physiques à mesurer et les lieux où

elles doivent l'être,(c) choisir des appareils, un rythme de mesure et un système

d'acquisition appropriés,(d) vérifier que l'ensemble n'entraînera pas de contraintes

techniques ni de dépenses prohibitives eu égard au coût del'ouvrage (cf. § 3).

tunnel sous la mer), tandis que les tassements en surface sontessentiels pour un ouvrage urbain. Cependant, quel que soitl'ouvrage, l'objectif premier de l'auscultation est de maîtriserles risques d'instabilité ou de tassements à court terme, d'où ilrésulte presque toujours les priorités suivantes :• lère priorité : évolution des déplacements en souterrain et en

surface,

« 2ème priorité : contrôle de l'état de contrainte (à partir desdéformations),

• 3ème priorité : suivi des conditions hydrauliques.A titre d'exemple, nous avons examiné quatre configurationstypes de tunnels très fréquentes dans la pratique, pourlesquelles nous avons listé les paramètres qu'il est en général leplus important de mesurer (tableau 2) ; on notera que l'appré-ciation portée sur l'intérêt de ces paramètres ne préjuge enrien de leur plus ou moins grande facilité d'acquisition, quisera examinée par ailleurs. Ce tableau est donné à titre indi-catif, afin de souligner les paramètres importants, à ne jamaisoublier ; ceci dit, certains paramètres réputés secondaires, voirenon mentionnés dans le tableau, peuvent se révéler décisifsdans certains cas.En tête du tableau, c'est à dessein que nous avons mentionnél'observation visuelle du front et de la paroi excavée, avant lesdivers paramètres à mesurer. Cette tâche est en effet irrempla-çable, car elle seule permet de saisir certains indices inaccessi-bles aux instruments ; c'est souvent la répétition des levéssuccessifs, de préférence par une même personne, qui permetde déceler une évolution dangereuse ou imprévue. Du point devue de la sécurité, c'est l'inspection visuelle associée àl'auscultation qui constitue la vraie prévention.Dans le cas d'une galerie de reconnaissance, la mesure des para-mètres de déformabilité prend une importance particulière carl'un des objectifs d'une telle galerie est de caler la loi decomportement du massif, qui servira de base aux calculs dedimensionnement.

L'importance relative des divers paramètres à mesurer varieselon le type d'ouvrage, la méthode d'exécution et la nature duterrain : ainsi, l'état de contrainte dans le terrain est sans grandintérêt pour un tunnel sous-fluvial (mais peut l'être pour un

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0. OBSERVATIONS VISUELLES (front et parois)1. PARAMÈTRES GÉOMÉTRIQUES. Abscisse du front. Tassement en surface. Rotation en surface. Déplacement en forage (extenso, inclino). Convergence de la paroi. Evolution des fissures du soutènement. Déformation du revêtement définitif2. PARAMÈTRES MÉCANIQUES. Force (pied de cintre, tirant, boulon...). Contrainte dans le terrain. Contrainte dans le sout./revet.3. PARAMÈTRES HYDRAULIQUES. Débit d'exhaure. Pluviométrie de surface. Piézométrie du terrain. Température des venues d'eau4. PARAMÈTRES DIVERS. Température du terrain. Température de l'air du tunnel. Pression de l'air du tunnel. Hygrométrie du tunnel. Le temps (date, heure). Vibrations dues aux tirs

Méthodeconventionnelledans des marnes

H = 20m•

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terrain fluant,H=100m

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Légende : x = paramètre en général secondaire O = paramètre souvent important9 = paramètre indispensable, à mesurer dans tous les cas. H = hauteur de recouvrement au-dessus de l'ouvrage

Tableau 2 - Principaux paramètres à mesurer pour quatre configurations types de tunnels :• Tunnel dans des marnes, creusement conventionnel (H—X20 m),• Tunnelier a confinement, en terrain meuble et aquifère (site urbain),• Tunnelier au rocher sous forte couverture (<5c I jH < 4),• Tunnel en service, dans un terrain à comportement différé (H~ 100 m).

-

1.1.1. Choix des points de mesureLa répartition des points de mesure doit être guidée par troisobjectifs :• avoir des points représentatifs de chacun des principaux sous-

ensembles géotechniques de l'ouvrage (cf. Recommandationssur la Caractérisatîon des massifs rocheux, Revue TOS,n° 177, juin 2003), afin de pouvoir en extrapoler les résultats ;

• équiper les points singuliers susceptibles d'avoir un compor-tement particulier et éventuellement dangereux ;

• ausculter rapidement et de façon détaillée les parties d'ou-vrage à réaliser en début du chantier, afin de vérifier dès quepossible les hypothèses des études et de donner le temps àl'entreprise d'optimiser ses méthodes.

Dans les tunnels, il est recommandé d'installer régulièrementdes sections de mesure courantes (" profils de convergence "),par exemple tous les 20 à 30 m selon l'hétérogénéité desterrains. Cette approche systématique, qui permet d'avoir unprofil longitudinal de déformation relié aux terrains rencon-trés, est importante pour la sécurité d'ensemble du tunnel ; ellen'exclut pas des sections de mesures complémentaires en cas dedifficultés ou de variation rapide des faciès.

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Méthodes d'auscultation <

De plus, il ne faut pas hésiter à créer une certaine redondanceentre méthodes de mesure, en particulier pour les mesures déli-cates, afin d'améliorer la fiabilité de la moyenne des mesures etde pallier d'éventuelles défaillances des appareils. Il est égale-ment prudent de prévoir et de budgéter un ensemble de pointsde mesure supérieur à ce qui est strictement nécessaire, afin defaire face à la destruction inopinée de certains d'appareils, ou àune réalité plus complexe que prévu. Quoi qu'il en soit, l'avisd'un spécialiste devrait toujours être requis avant de valider unprogramme d'auscultation.

2.1.1 - Choix des capteursLe choix d'un capteur doit tenir compte de la grandeurphysique à mesurer, de la précision recherchée, de l'environne-ment dans lequel il sera placé et du budget disponible.Quelques recommandations générales peuvent être formulées àce sujet :• Privilégier la mesure directe de la grandeur recherchée plutôt

que les mesures indirectes, qui nécessitent la connaissanced'autres paramètres pour être interprétées et diminuent de cefait la fiabilité du résultat ;

• Pour les paramètres géométriques, choisir si possible descapteurs " à base longue ", afin de lisser la dispersion localequi est d'autant plus grande que la base de mesure est petite ;

• Veiller attentivement aux capacités de résistance des matérielsà l'environnement : humidité, chaleur, gel, vibrations, chocs,etc. (cf. Recommandation de 1998.TOS n° 149, p. 413) ;

• Pour chaque appareil (capteur et unité d'acquisition), recher-cher un compromis entre résolution et étendue de mesure,qualités qui varient toujours en sens contraire. Un boncapteur devrait avoir une résolution meilleure que 5.1 (H foisson étendue de mesure ;

• Choisir des capteurs dont la dérive soit très faible au cours dela durée d'utilisation prévue, ou dont la dérive puisse êtrecorrigée (mesures en opposition par retournement, capteursétalonnages...) ;

• Préférer des appareillages et câblages aussi visibles quepossible et étudier avec soin des dispositifs de protection, lesrisques de destruction involontaire étant très grands dans unespace confiné ;

• Veiller à l'homogénéité et la compatibilité des différentsmatériels d'une chaîne de mesure.

Enfin, le choix des appareils ne sera pas le même selon qu'ils'agisse de capteurs mis en place à l'avance, et que l'on pourratester à loisir, et de capteurs à installer près du front, ce qui estle cas le plus fréquent ; la mise en place de ces derniers se ferasous la " pression " du chantier, avec une exigence de fonction-nement immédiat.

2.1.2. Choix du prestataire de mesuresL'évolution des techniques, en particulier l'automatisationcroissante des mesures et du traitement des données, font quel'auscultation devient de plus en plus un métier de spécia-listes. L'intérêt du chantier est que cette tâche soit confiée à detels spécialistes - qu'ils soient internes ou externes aux princi-paux intervenants - afin que la partie " matériel et logiciel "pose le moins de problèmes possible (cf. TOS n° 149, p. 410).

Les ingénieurs en charge du génie civil pourront ainsi concen-trer toute leur attention :• à l'amont, sur les objectifs et la conception du système de

mesure,• à l'aval, sur l'interprétation des résultats et l'adaptation corré-

lative du projet.Pour ces tâches d'auscultation, dont le coût est toujours faibleeu égard à celui du génie civil, le choix d'équipes expérimentéess'impose fortement : les erreurs, maladresses et mesuresmanquées sont irrattrapables une fois que l'excavation aprogressé, et leurs conséquences sur le coût des travaux sontsans commune mesure avec l'économie espérée.

Les procédures de contrôle de l'auscultation doivent bien sûrrespecter les principes de l'Assurance-qualité (cf. TOS n° 149,p. 405). Elles interviennent dès la réception du matériel envoyépar le fabricant, puis au moment de son installation, ensuite enrégime courant lors des relevés, enfin pour la maintenance. Ilest fortement recommandé de s'astreindre à respecter cesprocédures, qui au-delà du " papier " qu'elles engendrentdoivent être mises en œuvre par du personnel compétent ; leurcoût est minime en regard de celui d'un appareil qui tombe enpanne, ou qui donne des indications douteuses nécessitant denouveaux contrôles à faire d'urgence. Les principaux docu-ments à établir sont les suivants :• fiches signalétiques des capteurs et appareils de mesure,• instructions d'installation de chaque élément du système,• instructions d'utilisation et de maintenance,• procédures d'étalonnage et de vérification de l'état du

matériel,• modèles de fiches de suivi (" fiches de vie "), de contrôle et

d'anomalie.La maintenance des appareils doit faire l'objet d'unprogramme et d'un calendrier, et être bien entendu budgétée,au même titre que pour tout autre matériel. Quelques recom-mandations en la matière :• chaque fois que possible, reporter en surface (plutôt qu'en

profondeur) la mesure proprement dite, c'est-à-dire lecapteur et l'électronique,

• privilégier les systèmes facilement accessibles, permettant dedémonter, réparer ou changer les éléments les plus fragilessans perte d'information,

• utiliser des capteurs, câbles et logiciels standardisés,• au niveau des logiciels de traitement, prévoir une évolution

possible du système de mesure (nombre et type de capteurs,remplacement éventuel).

On sait que pour une chaîne de mesure automatisée, la notionde fiabilité s applique à chaque maillon de la chaîne : capteurs• câbles - centrale d'acquisition - local de traitement. A titreindicatif, pour un système d'auscultation courant comprenantune centaine d'appareils (convergences, déformations,contraintes...), on exige généralement que le taux dedéfaillance définitive reste inférieur à 5 %. Il faut là aussihiérarchiser les types de mesures et faire en sorte que la fiabi-lité des mesures de haute priorité soit maximale.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

Elle doit être adaptée aux trois phases qui marquent la vie d'unsystème de mesure :• phase d'installation des appareils,• phase des mesures initiales (y compris la " mesure zéro "),• phase des mesures courantes.Pendant l'installation des appareils, il importe de bien releverle sens d'évolution des capteurs, de vérifier la numérotation despoints et voies de mesure, et de déceler les dysfonctionne-ments. Cette période de tests est d'autant plus importante quele système de mesure est complexe ; elle mérite d'être planifiéesi l'on veut être sûr d'être prêt le jour où il faudra mesurer lesévolutions dues à l'ouvrage.Dans la phase des mesures initiales, il est extrêmement utile demultiplier les mesures, à la fois pour mieux asseoir la valeur dela " mesure-origine ", pour améliorer progressivement la préci-sion des mesures, pour valider dès que possible les hypothèsesdes études, enfin et surtout pour s'assurer de la stabilisation desmouvements.En phase courante, la fréquence des mesures doit être adaptée àl'évolution présumée de la grandeur mesurée, et être périodi-quement adaptée aux résultats observés ; elle sera bien sûr diffé-rente s'il s'agit de donner une alerte ou de suivre l'évolutiond'un ouvrage dans le temps. La prudence incite à considérer queles phénomènes importants voire dangereux seront peut-êtrebeaucoup plus rapides que prévu... Quoi qu'il en soit, le borde-reau des prix doit mentionner de façon explicite cette périodi-cité et prévoir l'incidence de ses variations en plus ou en moins.Pour l'auscultation de tunnels en service, il importe deprogrammer à la fois :• le rythme initial des mesures, en fonction notamment du

cycle des saisons qui influe toujours sur les résultats (unemesure tous les 2 ou 3 mois paraît un minimum en début deprogramme pour déceler les variations saisonnières) ;

• des bilans périodiques entre maître d'ouvrage et opérateur demesure (tous les 2 à 3 ans, au moins), afin d'examiner lesrésultats et d'adapter la nature et la périodicité des mesuresultérieures.

' suivi précis des effets de la température, et possibilité de lescorriger automatiquement,

' rapidité d'obtention des résultats, permettant une adaptationdu projet en temps réel, ce qui peut conduire à des économiessur le génie civil sans commune mesure avec l'investissementconsenti dans l'auscultation.

Si les mesures sont automatisées, un rythme d'acquisition assezsoutenu est conseillé (de l'ordre d'une mesure par heure) ; onpeut ainsi mettre en évidence des phénomènes qui resteraientautrement insoupçonnés. Le problème se déplace alors vers lacapacité d'enregistrement du système, et surtout vers la capa-cité des opérateurs à traiter, visualiser et interpréter en tempsutile une masse considérable de données ; il faut donc sedonner les moyens de traiter et stocker commodément cetteinformation au fur et à mesure, faute de quoi le système d'aus-cultation deviendrait inexploitable.Certes, l'automatisation comporte un surcoût initial parrapport aux mesures manuelles ; mais elle entraîne un sautqualitatif qui la rend difficilement comparable à celles-ci :• faculté d'augmenter à volonté et sans surcoût la fréquence des

mesures (possibilité d'effets de loupe),• possibilité de mettre en évidence un bruit de fond, et éven-

tuellement de le corriger,

La phase de traitement des données comprend les tâchessuivantes :• transformation de la grandeur mesurée (ex. tension électrique)

en une grandeur physique pertinente (ex. allongement),• validation des données, après suppression des valeurs

aberrantes,• calcul des évolutions par rapport à la mesure origine,• prise en compte des grandeurs d'influence perturbant les

mesures (surtout la température), et correction des mesuresbrutes si une bonne corrélation est mise en évidence,

• confrontation des mesures entre elles (d'un même type dansdifférentes sections, ou de plusieurs types dans une mêmesection),

• représentation des résultats sous formes de graphiques clairs,qui seuls permettront de pointer les évolutions importantes.

On rappellera que la transmission ou le stockage de fichiersinformatiques restent des opérations vaines si chaque fichiern'est pas accompagné de l'identification claire et complète detoutes les données qu'il contient (lieu, date, heure, unité,qualité, formule de conversion, etc.).L'interprétation de l'auscultation en termes de comportementde l'ouvrage est d'une importance primordiale en phasetravaux. C'est une opération distincte du traitement desmesures, qu'elle doit suivre dans les plus brefs délais ; le résultatde cette interprétation doit être transmis immédiatement auresponsable des travaux, sous forme d'un document clair,concis et directement lisible par un ingénieur non spécialisé enmétrologie. L'interprétation consiste essentiellement àconfronter les résultats de mesures à d'autres informations,telles que :• avancement du front, du stross et autres données relatives au

déroulement des travaux,• variations géologiques rencontrées,• évolutions pluviométriques et piézométriques,• variations de température, lorsque aucune correction systé-

matique n'a pu être faite (tout ouvrage, par sa dilatation, estd'abord une sorte de thermomètre),

• déformations prévues dans les calculs de dimensionnementde l'ouvrage.

Dans certains cas, l'interprétation de l'auscultation nécessiterad'acquérir des données complémentaires sur les caractéris-tiques du terrain (déformabilité du terrain, par exemple, pourbien comprendre les convergences mesurées).Même si le système de mesure, voire de traitement des données,peut être entièrement automatisé, l'interprétation ne le serajamais ; au contraire, la masse de données recueillies deman-dera toujours l'intervention d'un spécialiste, au moins dans la

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phase initiale. Celui-ci dégagera les grandes lignes du comporte-ment de l'ouvrage après prise en compte des effets parasites ;l'interprétation peut ensuite être poursuivie par l'exploitant,jusqu'à l'occurrence d'un nouveau phénomène inattendu.

En matière d'alarmes, la plus grande prudence s'impose euégard aux incertitudes qui caractérisent toujours le sous-sol -contrairement au cas des processus industriels. La définitionprécise de seuils demande un très long apprentissage dans le

même terrain ; aussi est-il préférable de considérer une série deseuils correspondant à des degrés croissants de vigilance, telsque seuils d'attention, d'avertissement et d'alarme.Dans tout ce processus de traitement et d'interprétation, et afortiori en cas d'alarme, il est absolument essentiel que soientbien définis à l'avance :• le cheminement de l'information,• les responsabilités des différents acteurs,• les délais de transmission ou de décision attendus de chacun,• enfin et surtout, une panoplie de dispositions constructives

propres à faire face aux diverses évolutions possibles de l'ouvrage.

3 - DE

Insistons d'abord sur le fait que le coût de l'auscultation ne selimite pas au coût des fournitures, ni des matériels et logicielsassocies.

Il y a d'abord un coût pour la conception de l'auscultation, larédaction des spécifications et la consultation des fournisseurs.Vient ensuite le prix d'achat des appareils, qui, sous prétextequ'il est bien connu, ne doit pas occulter le coût de leur miseen place, en général bien supérieur quoique plus difficile àévaluer. De plus, cette mise en place nécessite de la part de l'en-treprise une assistance et des aménagements (forages, niches...)qui perturbent l'avancement du chantier et ont aussi un coût,qui sera supporté in fine par le maître d'ouvrage.Enfin, une fois installé, un appareil engendre obligatoirementune activité de mesure, traitement des données et mainte-nance dont le coût réel peut dépasser largement celui de l'ap-pareil en place, bien que cette activité soit difficile à isoler desautres tâches du chantier. C'est pourquoi la recherche d'écono-mies sur les seules fournitures est souvent illusoire et peut serévéler contre-productive : c'est la qualité qui doit primer, dufait des surcoûts ou, pire encore, des pertes d'informationqu'entraîné toujours la non-qualité.Parmi les facteurs qui influent le plus sur le coût de l'auscul-tation, on peut citer :• la précision requise des mesures, qui augmente bien sûr leur

coût ; on veillera en particulier à ne pas formuler d'exigencesexcessives dans le cahier des charges : celles-ci pourraientimposer l'acquisition d'appareils non courants ou de proto-types, avec toutes les sujétions qui en résultent en matièred'étalonnage et de résistance à l'environnement ;

• la résistance requise aux agressions, en particulier le degréde protection recherché contre la foudre (les composantsélectroniques y sont très sensibles). Plus généralement, ladurée de vie escomptée des appareils devra être soigneuse-ment étudiée pour le choix de l'instrumentation d'unouvrage en service : rares sont les capteurs ou centralesd'acquisition dont le fonctionnement peut être garanti au-delà de 5 ans...

' la proximité de la surface, qui nécessite un suivi précis destassements éventuels, surtout en ville et en particulier auvoisinage des têtes : celles-ci sont en général les parties d'ou-vrage les plus délicates et par suite les plus instrumentées ;

1 l'automatisation des mesures, dont le surcoût initial estd'autant mieux amorti que le nombre de capteurs et lafréquence de mesures sont élevés.

a) Cas des ouvrages hydroélectriquesDans ce secteur, un chiffre souvent avancé pour l'auscultationest de 1 à 3 % du coût du génie civil, mais avec des disparitésconsidérables selon le type et la complexité de l'ouvrage(tunnel, centrale souterraine...) ; ce ratio, qui ne comprend pasl'exploitation du système, est du même ordre que pour lesbarrages en béton. Plus précisément, on peut distinguer :• le coût des fournitures (capteurs, câbles, boîtiers de jonction,

systèmes informatiques...), qui dépasse rarement 0,5 % duprix de l'ouvrage. A noter que pour un tunnel de grandelongueur ausculté à distance, le prix des câbles classiques peutdépasser largement celui des appareils de mesure ; mais cen'est plus vrai en cas de transmission des données par " bus "numérique ;

• le coût de la pose (y compris forages, niches et sujétionsdiverses imposées à l'entreprise), qui serait de 2 à 3 fois le prixd'achat du matériel mis en place ;

• enfin, le coût d'exploitation et de maintenance du système,qui s'étalera sur des décennies et peut atteindre un ordre degrandeur de 50 000 €/an, soit, en valeur actualisée, unesomme proche de celle investie au départ pour le matériel etsa mise en place.

b) Cas des tunnels routiers et ferroviairesLe tableau 3 donne quelques exemples de chantiers de tunnelsoù le coût de l'auscultation a pu être isolé. Ces coûts, qui reflè-tent les prix des années 1990-95, incorporent toutes lesdépenses à la charge du prestataire de mesure (fourniture,installation et exploitation du système d'auscultation), ainsi

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Ouvrage

RN 20 -Tunnel du PuymorensA8-2èmetubeRosti(l)A 40 - 2ème tube ChamoiseTraversée de Toulon (1er tube)Métro Lyon, D sous FourvièreStation RER Magenta (Paris)Projet LHC (CERN, Genève)Métro d'Amsterdam (Centre)

Longueur

4800m200m

3300m1800m1567m225m

Cavernes Atlas4400 m + 4 stations

Coût des travaux degénie civil

102 M€

77 M€49M€(2)17 M€

150M€35 M€

Coût de l'ausculta-tion (hors taxes)

1,2M€

0,8 M€1,4 M€ (3)0,2 M€4,1 M€0,5 M€ (4)13M€(5)

Ratio auscultation /travaux GC

1,2%2,6 %1,0 %2,8 %1,2 %2,7 %1,3 %

env. 1,5 %

(1) Tunnel court sous versant instable (4) Fourniture et mise en place du système seulement(2) Estimation initiale (5) Pour 6 ans d'auscultation des bâtiments et du sol au-dessus du(3) Dont 0,6 M€ pour le contrôle des tassements en surface projet, avec 74 stations motorisés.

Tableau 3 — Comparaison entre le coût de l'auscultation et celui du génie civil

que l'assistance fournie par l'entreprise ; il n'inclut pas lesforages nécessaires aux appareils, ni les arrêts de chantier, ni lecoût de l'interprétation par le maître d'œuvre.Ce tableau montre que le coût moyen de l'auscultation — telque défini ci-dessus - varie en général entre 1 et 3 % du coûtdes travaux de génie civil. Il n'est pas surprenant que ce ratiosoit plus élevé pour un tunnel en site urbain (type Toulon), oupour un tunnel court en terrain difficile (type Rosti) ; en effet,une faible longueur de tunnel augmente le poids relatif ducreusement des têtes et celui du rodage de l'avancement, phasesqui font toujours l'objet d'une auscultation plus intensive.c) Cas des tunnels anciensLe coût de l'équipement d'un tunnel ancien pour le suivipériodique des déformations varie fortement selon son état dedégradation. A titre indicatif, on peut avancer un coût del'ordre de 10 000 € pour l'équipeméntminimal d'un tunnel dequelques centaines de mètres en dispositifs manuels de mesure,sans oublier de rajouter chaque année la moitié de cette somme

pour les tournées de mesures. Si le nombre d'appareils justifieun équipement d'acquisition automatique, il faut envisager uninvestissement initial beaucoup plus élevé, auquel s'ajoutera uncoût d'exploitation de l'ordre de 10 à 20 000 €/an.

Les matériels d'auscultation utilisés en génie civil (capteurs etcâbles) doivent être définis et commandés longtemps àl'avance, car les délais de livraison sont en général assez longs :souvent plus de 3 mois. Il s'agit en effet d'un marché très étroit(moins de 100 M€ à l'échelle mondiale), avec peu de fournis-seurs, peu de stocks, des séries de fabrication courtes et unedurée de vie commerciale des capteurs très longue. Il en résulteque le développement et la validation de nouvelles techniques- comme les fibres optiques - sont très lents et dépendentsouvent de maîtres d'ouvrage " mécènes ", ou de rares chantiersà budget important.

4 - DES DE

Depuis le temps de la règle et de l'équerre - symboles desmétiers de la construction, auxquels il faudrait rajouter le fil àplomb et le niveau à bulle - les principes de base de la mesureont relativement peu évolué. Certes, la technologie a modifiél'apparence des appareils, la précision et la rapidité des mesuresa considérablement augmenté, mais on verra que ces principesrestent, pour l'essentiel, les mêmes.Dans tous les cas, on cherche d'abord à mesurer avec lameilleure précision possible d'une part la position des pointsou leur déplacement (donc les déformations), d'autre part lapression de l'eau. De plus, bien que ce soient les déplacementsqui créent le risque, l'ingénieur souhaitera toujours mesurer lescontraintes, car il a appris à raisonner sur la base de comporte-

ments en contrainte-déformation ; malheureusement, on nesait toujours pas mesurer correctement l'état de contraintedans le terrain.La mesure en travaux souterrains a beaucoup emprunté auxautres disciplines (topographie, astronomie, cartographie, artdu géomètre et du mécanicien...), mais elle a dû inventer destechniques spécifiques en raison de conditions de mesure trèsparticulières, que l'on rencontre rarement dans le mondeindustriel :• obligation de réaliser des mesures dans le terrain ou en forage,

c'est-à-dire dans un milieu hostile et fermé,• difficultés d'accès à certains points de mesure, en particulier

dans les grandes voûtes,• conditions d'environnement très sévères (humidité particu-

lièrement),

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• pérennité nécessaire des appareils pendant plusieurs années,voire dizaines d'années, alors même qu'il est très difficile deles réparer ou de les remplacer,

• haute précision requise pour certains paramètres (un mm deconvergence sur un diamètre de tunnel de 10 m exige uneprécision relative de 1(H).

Ces difficultés ont écarté du champ habituel de l'auscultationun certain nombre de capteurs industriels (jauges de déforma-tion, capteurs électriques ou électroniques) pour cause demauvaise tenue dans le temps. En revanche, elles ont fait naîtredes procédés de mesure particuliers comme le distancemètre àfil invar, la corde vibrante ou les appareils à contre-pression.A partir des années 1990, l'amélioration rapide de certainsdispositifs de mesure, de leur capacité de résistance aux agres-sions et de leur environnement informatique, a fait émergerdes procédés nouveaux, issus de l'industrie civile ou militaire,tels que :• la topographie optique de précision, qui supplante de plus en

plus le fil invar pour les mesures de convergence, en dépitd'une moindre précision ;

• les extensomètres à fibre optique, qui concurrenceront lesappareils à corde vibrante ou les extensomètres de foragelorsque les prix des composants diminueront ;

• le suivi ultrasonique de l'évolution des contraintes dans lesboulons d'ancrage ;

• de nouvelles techniques de traitement des signaux acous-tiques émis au voisinage des travaux miniers ;

• l'automatisation complète des mesures, qui entraîne un sautqualitatif en permettant de multiplier les mesures aumoindre coût ;

• enfin, plus récemment, les mesures topographiques deprécision en surface : théodolite motorisé, GPS, interféro-métrie radar...

Aujourd'hui, les techniques de base auxquelles font appel lesméthodes de mesure utilisées en travaux souterrains peuventêtre rangées en six catégories, soit des plus anciennes aux plusrécentes :• les mesures mécaniques,• les mesures optiques de précision,• les capteurs à corde vibrante,• les appareils pneumatiques,• les capteurs électriques de déplacement,• les capteurs à fibre optique.Chacune de ces techniques de base fait l'objet d'une fichedescriptive en annexe A. Celles auxquelles il est fait le plussouvent appel aujourd'hui pour l'auscultation des tunnels(mais aussi pour la géotechnique en général) sont les mesuresoptiques et électriques, et accessoirement les cordes vibrantes.

Dans le présent document, on entend par " méthode demesure " l'ensemble constitué par un appareil de mesure, sonmode opératoire et la chaîne d'acquisition associée. Unequarantaine de méthodes d'auscultation, choisies parmi lesplus courantes, ont ainsi été sélectionnées, et font l'objet d'une

fiche descriptive que l'on trouvera dans les annexes B à F ci-après. Ces fiches sont en effet classées en 5 catégories, selon lanature du paramètre recherché :Annexe B — Mesure des paramètres géométriques (tassementset rotations en surface),Annexe C — Mesure des paramètres géométriques (déplace-ments en forage),Annexe D - Mesure des paramètres géométriques (déplace-ments et déformations à la paroi),Annexe E — Mesure des paramètres mécaniques (efforts,contraintes et vibrations),Annexe F — Mesure des paramètres hydrauliques (pression etdébit).Le contenu de ces fiches est volontairement succinct et nedispense pas de consulter les notices techniques des fournis-seurs, auxquelles il faudra toujours se reporter lors de la mise enplace des appareils, ni les diverses publications qui rendentcompte de l'expérience des utilisateurs (cf. Bibliographie).L'objectif de ces fiches est de présenter et expliquer lesméthodes de mesure aux non spécialistes, sans entrer dans lesdétails, mais en insistant particulièrement sur tout ce que l'onne trouve pas ou rarement dans les notices : inconvénients de laméthode, fragilité des appareils, limites d'utilisation, coûtsdirects et induits... Chaque fiche comprend ainsi les rubriquessuivantes :• objectifs de la méthode et principe de base utilisé,• caractéristiques principales des appareils,• précision et limites d'utilisation,• difficultés de mise en œuvre et robustesse,• coûts, durée de mise en œuvre, temps de mesure,• possibilités de télémesure.Les éléments de coût, donnés à titre indicatif, concernent prin-cipalement le prk d'achat des appareils, sachant que celui-ci estsouvent faible comparé au coût de mis en œuvre et d'exploita-tion du système, notamment pour les méthodes les plusrécentes (cf. § 3.1) ; de plus, une estimation du coût d'installa-tion est donnée sous forme de journées de technicien supérieur.Enfin, le parti a été pris de ne jamais citer les fabricants dematériel, hormis quelques exceptions (lorsqu'il s'agit de l'in-venteur de l'appareil, par exemple).

A l'image de ce qu'avait fait le groupe de travail n° 14 del'AFTES pour les Méthodes de diagnostic des tunnels revêtus(cf. TOS, n° 131,1995), il nous a paru intéressant de porter unjugement comparatif sur les différentes méthodes d'ausculta-tion - et ce en dépit des difficultés de l'exercice... Cette nota-tion des méthodes figure à titre indicatif sur le tableau 4.Chaque méthode de mesure y est notée vis-à-vis de quatrecritères principaux considérés de manière indépendante ; lesnotes vont de 1 à 4, la valeur 4 correspondant à la situation laplus favorable. Les critères pris en compte sont les suivants :• efficacité de la méthode : lorsqu'un paramètre à mesurer a

été retenu, la méthode qui possède la meilleure note doit être

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Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains%

considérée en priorité (c'est celle qui est la mieux adaptéetechniquement aux objectifs poursuivis) ;

1 facilité d'installation : si la note 4 indique une installationfacile, les notes 2 et surtout 1 demandent impérativementl'intervention d'un spécialiste ayant des références dans lamise en œuvre de la technique considérée ;

1 facilité de mesure : cet indicateur concerne à la fois lamesure proprement dite et le traitement des résultats

(cf. phases Dl et D2 des Recommandations de 1998,TOS n° 149, p. 403) ; les notes 1 et 2 indiquent des mesuresdélicates, nécessitant des précautions particulières ;

' coût : il s'agit ici d'un indicateur relatif (vis-à-vis des autresméthodes), pour une situation standard ; il inclut l'installa-tion des appareils et le traitement des mesures. Attention : lanote 4 correspond au coût le plus faible !

Familles de paramètresà mesurer

T»-o-Déplacements

et rotationsen surface

f-\^,-Déplacements

en forage

-D-

Déplacementset déformations

à la paroi

-E-

Paramètresmécaniques

-

Paramètreshydrauliques

N°defiche

BlB2B3B4

B5B6B7

ClC2C3C4

C5C6C7

DlD2D3

D4D5D6

ElE2E3-

E4E5E6E7E8

FIF2F3F4F5

Méthodes de mesure

Nivellement topographique classiqueMesures optiques sur bâtimentsTéléniveau hydrauliqueNivelle à vis micrométrique

ElectronivelleInclinomètre à servo-accéléromètrePosition d'un point par GPS

Extensomètre manuel à tigesExtensomètre à tiges avec capteursExtensomètre à capteurs inductifsChaîne inclinométrique en place

Extensomètre démontableSonde inclino. (à servo-accélérom.)Tassomètre magnétique

Convergence optiqueDistancemètre à fil invarExtensomètre à corde vibrante

Fissuromètre à corde vibranteFisuromètre à capteur électriqueFissuromètre mécanique

Dynamomètre (boulon, pied de cintre)Jauge de contrainte sur corps en acierCellule hydraulique à corde vibranteExtensomètre à corde vibrante (p.m.)

Cellule hydraulique de pression totaleMesure de contraintes par surcarottageBorehole-slotterVérin platMesure des vibrations

Tube piézométrique ouvert, ponctuelPiézomètre fermé (à corde vibrante)Mesure de débit en canal ouvertDébitmètre électro-magnétique (tube)Débitmètre ultrasonique (sur tube)

Efficacité

4433

132

4442

443

443

334

4424

13334

34333

Facilitéd'installation

3224

332

2222

222

333

334

3223

21122

32233

Facilitéd'utilisation

3234

332

3333

323

234

444

4344

42233

44333

Coût

3224

232

3222

233

233

334

3323

21113

32222

Tableau 4 — Notation comparative des principales méthodes d'auscultation(la note 4 indique la situation la plus favorable)

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Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

5 - BgBLBOGRAPHIi

5.1 -a) Généralités sur l'auscultation• APTES - Recommandations relatives à l'organisation del'auscultation des tunnels. Revue Tunnels et ouvrages souter-rains, n° 149, sept.-oct. 1998.• BORDES, J.L. - Les aspects économiques de l'auscultation.Formation continue ENPC " Surveillance et auscultation dessites et des ouvrages ", Paris, 4-5 déc. 1990.• BOUVARD, A., COLOMBET, G. & ESTEULLE, F. -Ouvrages souterrains : conception, réalisation, entretien.Chapitre 9 : Auscultation. Presses de l'ENPC, Paris, 2ème

édition, 1992.• CIRIA-The Observational Method in ground engineering :principles and application - Report 185, 1999, London [ §7 -Tunnel applications].• DUNICLIFF, J. - Geotechnical Instrumentation forMonitoring Field Performance. J. Wiley & Sons, New York,1993.• HANNA, T.H. - Field Instrumentation in GeotechnicalEngineering. Trans Tech Publication, 1985.• PINCENT B. - Auscultation : de la traduction des objectifsà l'interprétation des mesures. Formation ENPC " Maîtrise desdéformations des ouvrages en géotechnique ", Paris, juin 1997.• SAIVE, F., PARKIN, R. - Auscultation des ouvrages souter-rains du lot n° 1 du CERN (projet LHC). Revue Tunnels etouvrages souterrains, n° 163, janv.-fév. 2001.• VIDAL-FONT, J. - Auscultation du tunnel du Cadi(Pyrénées espagnoles). Tunnels et ouvrages souterrains, n° 70,juil.-août 1985.b) Comptes-rendus de congrès spécialisés• ASCE Geotechnical Congress, Boulder, 1991 - Session 9A "Geotechnical Instrumentation, New Developments ".• Commission int. des Grands Barrages :• Bulletin n° 56 : Auscultation des barrages et de leurs fonda-

tions, la technique actuelle, 1989 ;• Bulletin n° 60 : Auscultation des barrages — considérations

générales ", 1988 ;• Bulletin n° 87 : Amélioration de l'auscultation des barrages

existants - Recommandations et exemples, 1992 ;•Bulletin n° 118 : Systèmes d'auscultation automatique des

barrages - Recommandations et exemples, 2000.• 20ème Congrès int. des Grands barrages - Question 78 :Auscultation des barrages et de leurs fondations - Pékin, 2000.• Actes du symposium " Geotechnical Measurements andModelling ", Karlsruhe, 23-25 sept. 2003. Ed. O. NATAU etal., Balkema.• Actes des symposiums internationaux " Field Measurementsin Geomechanics ", Balkema :

-1« Symp. Zurich, sept. 1983, Ed. KOVARI, K., ISBN9061915007;

-2nd Symp. Kobe, avril 1987, Ed. SAKURAI, S., ISBN9061917786;

- 3rd Symp. Oslo, sept. 1991, Ed. SORUM, G., ISBN 90 54100257;

- 5* Symp. Singapour, déc. 1999, Ed. LEUNG, C.F. , ISBN90 5809 066 3 ;

-6* Symp. Oslo, sept. 2003, Ed. MYRVOLL, F., ISBN 905809 602 5.

c) Auscultation de tunnels en service

- CETMEF - Tunnels canaux - Série " Les Repères ",Béthune, janvier 2002 :- Fascicule 1 - Surveillance, entretien et réparation- Fascicule 2 - Pathologie- CETU - Guide pour la surveillance, l'entretien, la conserva-tion des tunnels routiers. Document établi par A. JULIEN,1998.- CHOQUET, Ch. - Méthodes usuelles de surveillance etd'investigation. Formation ENPC sur la maintenance et laréparation des tunnels, Paris, 31 mars-ler avril 1993.- HAACK A., SCHREYER J., JACKEL G. - State of thé artNon-destructive Testing Methods for determining thé state ofTunnel Lining - ITA Report : Maintenance and repair oftunnels- Tunnelling and Underground Sp ace Technology -Vol 10 n° 4 (1995) pp 413-431.- Instruction technique pour la surveillance et l'entretien desouvrages d'art (Min. des Transports, 19/10/79), 2ème partie- Fascicule 01 : dossier d'ouvrages (2000)- Fascicule 02 : généralités sur la surveillance (2002)- Fascicule 40 : tunnels, tranchées couvertes, galeries de protec-

tion (1980).

-

• AFNOR - Norme NF 94-156 - Sols : reconnaissances etessais. Mesures à l'inclinomètre. Oct. 1995.• BASSET, R.H - An automated electrolevel déformationmonitoring system for tunnels ". Geotechnical Engineering -Proceedings of thé Institution of Civil Engineers - July 1999,n° 137, pp 117-125.• BONDIL, R. & MAHIEU, B. - Un exemple de construc-tion pilotée par l'instrumentation : le doublement du tunnelde Rosti (Alpes-Maritimes). Tunnels et ouvrages souterrains, n°71,sept.-oct. 1985.• CAUSSIGNAC, J. M. et al. - Les fibres optiques, un nouveloutil pour le génie civil. Bull. des labo. des Ponts et chaussées,n° 223,1999, pp. 93-104.

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Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

• FERDINAND P. - La surveillance des structures par fibresoptiques. Opto 70,1993, pp. 26-36.• FERDINAND P. - Mine operating accurate stability controlwith optical fiber sensing and Bragg grating technology. SPIEProceedings, Vol 2360,1994, pp. 162-166.• KAISER, P. K. - Déformation Monitoring for StabilityAssessment of Underground Openings. In : ComprehensiveRock Engineering (ed : HUDSON), Pergamon Press, 1993,vol. 4, pp. 607-630.• McRAE, J.B. & SIMMONDS, T. - Long Terni Stability ofVibrating Wire Instruments : one Manufacturées Perspective.CR du congrès " FieldMeasurements in Geotechnics ", Oslo,1991,Balkemaed.• QUIRION, M., BALLIVY G. - Application des capteurs àfibre optique Fabry-Perot pour le suivi à long terme des struc-tures en béton. Bull. des Laboratoires des Ponts et Chaussées,N° 225,2000, pp. 75-88.• VUILLET, L. et al. - Development of fiber optic extensome-ters. Actes du Congrès de Mécanique des sols de Hambourg(ISSMGE97), 1997.

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TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - NI" 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5 i

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

PAR

A-TECHNIQUES COMMUNES DE BASE - - - - - - - - - - - - 23Fiche A1 - Mesures mécaniques - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - %4Fiche A2 - Mesures optiques de précision - - - - - - - - - - - - - - - 24Fiche A3 - Capteurs à corde vibrante - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 24Fiche A4 - Mesures pneumatiques ou à contre-pression - - - - 25Fiche A5 - Capteurs électriques de déplacement - - - - - - - - - - 25Fiche A6 - Capteurs à fibre optique - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 25

B - MESURE DES DÉPLACEMENTS EN SURFACE ------ 27Fiche B1 - Nivellement topographique classique -Fiche B2 - Mesures optiques sur bâtiments - - - - -Fiche B3 - Téléniveau hydraulique - - - - - - - - - - - -Fiche B4 - Nivelle à vis micrométrique - - - - - - - - - -FicheB5-Electronivelle - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Fiche B6 - Inclinomètre à servo-accéléromètre - - -Fiche B7 - Position d'un point par GPS - - - - - - - - -Fiche B8 - Comparaison des méthodes de mesure

du déplacement des structures - - - - - -

27282829292930

30

C - MESURE DES DEPUCEMENTS EN FORAGE - - - - - - 32Fiche C1 - Extensomètre manuel à tiges - - - - - - - - - - - - - - - - - 32Fiche C2 - Extensomètre à tiges avec capteurs - - - - - - - - - - - 33Fiche C3 - Extensomètre à capteurs mductifs - - - - - - - - - - - - - 33Fiche C4 - Chaîne inclmométnque en place - - - - - - - - - - - - - - 34Fiche C5 - Extensomètre démontable - - - - - - - - - - - - - - - - - - 35Fiche C6 - Sonde inclinométnque à servo-accéléromètre - - - - 36Fiche C7 - Tassomètre magnétique - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 36

Pages

D-MESURE DES DÉPLACEMENTS À LA PAROI - - - - - - - 3?Fiche D1 - Convergence optique - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 37Fiche D2 - Distancemètre à fil invar - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38Fiche D3 - Extensomètre à corde vibrante - - - - - - - - - - - - - - - 39Fiche D4 - Fissuromètre à corde vibrante - - - - - - - - - - - - - - - - 39Fiche D5 - Fissuromètre à capteur électrique - - - - - - - - - - - - - 39Fiche D6 - Fissuromètre mécanique - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 40

E - MESURE DES PARAMETRES MECANIQUES - -Fiche E1 - Dynamomètre - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Fiche E2 - Jauge de contrainte sur corps en acierFiche E3 - Cellule hydraulique à corde vibrante - - - - - - -Fiche E4 - Cellule hydraulique de pression totale - - - - -Fiche E5 - Mesure des contraintes par surcarottage - - -Fiche E6 - Mesure des contraintes au Borehole Slotter -Fiche E7 - Mesure des contraintes au vérin plat - - - - - - - - - -Fiche E8 - Mesure des vibrations - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

F - MESURE DES PARAMÈTRES HYDRAULIQUES - - - - - -Fiche F1 - Piézomètre ouvert - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Fiche F2 - Piézomètre fermé - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Fiche F3 - Mesure de débit en canal ouvert - - - - - - - - - - - - - -Fiche F4 - Débitmètre électromagnétique sur conduite noyéeFiche F5 - Débitmètre ultrasonique sur conduite noyée - - - - -

404141424243434444

454546464747

Sciage d'une saignée transversale pourmesure de contrainte au vérin plat

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

ANNEXE A

TECHNIQUES COMMUNES DE BASE

Fiche Al - Mesures mécaniques

Les mesures " mécaniques " utilisent le principe ancestral de larègle graduée, avec ses nombreuses variantes : câble gradué,pied à coulisse, palmer, comparateur à aiguille, etc., tous cesappareils servant classiquement aux mesures de précision prati-quées dans les diverses branches de la mécanique.On peut aussi y inclure les manomètres à tube de Bourdon, oùla déformation liée à une variation de pression est transmisemécaniquement à une aiguille.

Applications aux mesures en souterrain :• Fissuromètre mécanique (cf. fiche D7),• distancemètre absolu à fils invar (cf. fiche D2),• extensomètre ou tassomètre de forage à comparateur (cf.

fiche Cl), etc.

Fiche A2 - de

En topographie, ce sont surtout les besoins de productivitéressentis par les entreprises pour repérer des points, positionnerdes éléments d'ouvrages ou guider des engins (comme lestunneliers) qui ont le plus fortement stimulé les progrès destechniques, jusqu'à l'apparition d'appareils de mesure appelés" stations totales ".Ces stations comportent un distancemètre électro-optique quimesure la distance entre l'appareil et une cible, constituéed'une simple surface réfléchissante pour les mesures courantes,ou d'un prisme triple pour les mesures de précision. La résolu-tion de ces distancemètres est de 0,1 mm ; associés à un théo-dolite de précision, ils peuvent mesurer des convergences avecune incertitude de +/- 0,5 mm lorsque les conditions sontbonnes, et ce pour des visées de l'ordre de 30 m. Dans tous lescas, les points visés doivent être matérialisés par des cibles d'ex-cellente qualité, et les appareils fixés sur des embases stables. Ladifficulté en tunnel est de disposer de points de référence,sachant qu'on peut aussi introduire dans le réseau des distancesde référence (règle).Il existe des stations à visée automatique, appelées " stationstotales motorisées " parce qu'elles mesurent seules, une foisprogrammées, à la fois les angles et les distances, et effectuent

instantanément les calculs de position. Ces appareils sont deplus en plus utilisés en surveillance continue des déplacements,tant en surface (cf. fiche B2) qu'en profondeur (fiche Dl).La technique du nivellement de précision, principalementutilisée en surface pour la surveillance des tassements, s'estconsidérablement améliorée avec l'apparition des niveauxnumériques - non pas tant en précision, qui reste excellente,mais en facilité de mise en œuvre. Ceux-ci lisent automatique-ment les graduations de la mire, qui sont codées sous forme decodes barres (cf. fiche Bl). L'incertitude de mesure de cesniveaux entièrement numériques, qui ne demandent donc plusd'expérience dans la lecture des mires, est de +/- 0,3 mm endéplacement. Comme précédemment, les points visés doiventêtre matérialisés (fixation de repères dans le terrain), et fixés defaçon à être le plus indépendant possible des variations d'hu-midité ou de température qui agissent sur les terrains ou lesstructures.Applications : mesure des tassements en surface (nivellement),des déplacements et rotations d'ouvrages influencés, et desdéplacements absolus en X,Y,Z des parois d'un tunnel (donton peut déduire des convergences).

Fiche A3 - Capteurs à

Le principe est simple : un fil d'acier tendu entre deux pointsest excité ; il vibre alors avec une fréquence qui dépend de samasse et de ses caractéristiques mécaniques (supposées cons-tantes), mais aussi de la tension appliquée au fil. Si celle-civarie, la fréquence de résonance aussi, car elle est proportion-nelle à la racine carrée de la déformation du fil.On excite donc cette " corde vibrante " par un électro-aimant,et on mesure sa fréquence de résonance avec un fréquence-mètre, grâce à un dispositif de type microphone électromagné-tique qui traduit la vibration mécanique en signal électrique.On sait que la fréquence d'un signal périodique n'est pratique-

ment pas altérable et que sa mesure électronique est trèsprécise. Une corde vibrante permet donc une mesure très fiabledu paramètre qui agit sur sa tension, même s'il y a plusieurscentaines de mètres entre le capteur et le poste de mesure.Bien entendu, la corde vibrante en acier est sensible à la tempé-rature, et sa fréquence de résonance aussi ; mais ces variationssont bien connues et assez faciles à corriger. La précision de cescapteurs et leur répétabilité sont donc remarquables. Mais leursdispositifs d'étalonnage, quasi inexistants pour les extensomè-tres, ne sont pas aujourd'hui à la hauteur des qualités de cescapteurs.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'auscultation des ouvrages souh

Applications : plusieurs types d'appareils munis de capteurs àcorde vibrante sont utilisés en génie civil, notamment :• l'extensomètre : la déformation d'un support rigide décime-

trique est transmise à la corde vibrante par un corps métal-lique de faible rigidité (cf. fiche D4) ; une variante est le fissu-romètre à corde vibrante (cf. fiche D5) ;

1 la cellule de pression interstitielle (cf. fiche F2) : une cordevibrante est fixée à son extrémité à une membrane métalliquesoumise à la pression extérieure : toute variation de celle-ci estdirectement transmise à la corde vibrante ;

• le cellule hydraulique (cf. fiche E3), qui permet de mesurerdes efforts.

Fiche A4 - Mesures pneumatiques ou à contre-pression

La pression extérieure appliquée au capteur déforme unemembrane, qui vient fermer un orifice dans une chambre. Sion envoie de l'huile ou un gaz dans la chambre à l'arrière de lamembrane, et si on augmente ensuite la pression du fluide, lamembrane va se déformer dans l'autre sens et libérer l'orificelorsque la pression à l'intérieur de la chambre équilibrera lapression extérieure. Le fluide s'échappe alors par l'orifice endirection d'un appareil qui détecte cet échappement (débit-mètre).

L'appareil de mesure est donc composé d'un système de miseen pression, d'un dispositif de mesure de la pression et d'undébitmètre, ce qui le rend complexe, lourd et peu transpor-table, sans que la précision soit excellente ; de plus, un tel appa-reil est difficilement automatisable.Applications : en dépit de ces défauts, le principe de la contre-pression est beaucoup utilisé pour les piézomètres, les capteursde force et surtout les cellules hydrauliques de pression totale,pour la mesure des contraintes (cf. fiche E4).

AS - de

Ce principe utilise la loi bien connue d'Ohm (U = RI), appli-quée le plus souvent à un montage potentiométrique, avec unélément résistant (linéaire ou circulaire) sur lequel glisse uncurseur ; la tension entre le curseur et l'une des extrémités del'élément varie avec la position du curseur : un déplacement estainsi transformé en variation de tension électrique.Une autre façon d'utiliser la loi d'Ohm est de modifier la résis-tivité, donc la résistance de l'élément, par une action sur cetélément ; ainsi, la résistivité d'un matériau diminue avec satempérature : on dispose donc d'un thermomètre (la " sondeplatine " par exemple). La résistance varie aussi avec la géomé-trie du corps, la section du fil par exemple ; en déformant le filpar allongement, sa résistance augmente : c'est le principeutilisé pour les jauges de déformation électriques collées sur leséchantillons de roches testés au laboratoire (cf. fiche E2).

Deux bobines électriques placées l'une près de l'autre réagissenten fonction de leur position et des propriétés électromagné-tiques du système. C'est sur ce principe que fonctionnent lescapteurs inductifs LVDT (Linear Variable Displacement

Transducer), très utilisés dans l'industrie. Une bobinealimentée par une tension alternative crée un champ magné-tique mesuré par une seconde bobine ; un noyau métalliquequi se déplace modifiera ce champ et par suite la tensionmesurée dans la seconde bobine. Ici encore, le déplacementmécanique est transformé en une variation de tension élec-trique.Une variante de ce principe utilise les propriétés d'un circuitrésonant constitué d'un circuit magnétique et d'un condensa-teur ; on mesure alors la variation de la fréquence de résonancedu circuit grâce à un fréquencemètre. L'intérêt majeur de cedispositif est d'utiliser comme signal de sortie une fréquence,grandeur difficilement altérable lors de sa transmission (à laposition près des éléments constituant le circuit résonant).

Applications :• fîssuromètres automatiques (fiche D6), mesure des petits

déplacements,• extensomètres à tiges en forage (cf. fiche C2),• extensomètres sans tiges à capteurs inductifs (cf. fiche C3),

tassomètres,• capteurs de débit (cf. fiche F3), de pression, de température,

etc.

A6 - àSi la technologie des fibres optiques est déjà ancienne, son déformations à base longue et les mesures de température.application au jénie civil est plus récente. Les capteurs de Les capteurs à fibre optique fonctionnent soit en transmission,

soit en réflexion-rétrodiffiision. Ils utilisent plusieurs principesde mesure, que nous avons détaillés dans le tableau et les

déformation à fibre optique sont les plus souvent cités car lafibre optique est bien adaptée à la mesure des déplacements detrès faible amplitude ; ses principales applications à l'ausculta-tion des ouvrages concernent les extensomètres, les mesures de

figures suivante, car ils sont encore mal connus.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'o

123

4

5

Principe de mesureMicro-courburesEcrasementDéformation longitudinale

Longueur de la cavité

Longueur de trajet

Action physique

Déformation mécanique de la fibreDéformation mécanique de la fibreAllongement mécanique

Déplacement fibre/micromiroir

Allongement mécanique

Effet optique

AtténuationPolarisationModification du spectre de fréquence(réseau de Bragg)Modification de franges(interféromètre Fabry-Perot)Modification de franges(înterféromètre Michelson ou Mach-Zender)

FonctionnementTransmissionTransmissionTransmission

Réflexion

Réflexion

Tableau A6.1 — Différents principes de mesure utilisés par les capteurs h fibre optique

Des extensomètres ont été développés en utilisant les principes3 et 5- On notera que le principe de fonctionnement desréseaux de Bragg permet de monter plusieurs réseaux en sériesur la même fibre. Il suffit de caler tous les réseaux sur desfréquences différentes pour disposer d'un capteur multipoints,ne nécessitant qu'un seul analyseur.Les capteurs à fibre optique présentent des avantages inté-ressants (insensibilité aux perturbations électromagnétiques

et très faibles dimensions), mais aussi quelques difficultésd'application :• sensibilité à la température, souvent compensée par un

capteur spécifique ou une fibre de référence inactive,• difficulté de multiplexage optique (à l'exception des réseaux

de Bragg),• difficulté d'étalonnage pour les capteurs de type 1 et 2,• coût des éléments sensibles et des appareils de mesure.

^^

1) Capteur fibre optique à mesure partransmission

Séparatrice Fibre optiqueEmetteur delumière

\

Récepteur^

\ ^ w

r

Miroir2) Capteur fibre optique à mesure par réflexionet rétrodiffusionDes extensomètres basés sur ce principe ont étéutilisés avec succès pour mesurer les déformation dufront sur le premier tube du tunnel routier de Toulon.

Fibre optique

Tranches gravées dans le cœur de la fibre optique E

Longueur d'onde Longueur d'onde

3) Capteur fibre optique àréseau de Bragg.L'allongement de la fibreprovoque l'écartement des tran-ches gravées dans le cœur de lafibre : une raie de longueurd'onde se déplace dans lespectre

Lumière Miroir4) Capteur fibre optique à interféromètre Fabry-Perot.Le déplacement du miroir qui renvoie la lumière dans la fibre modifie lesfranges interférométriques dans l'analyseur, et donne le déplacement.

Fibre référence5) Capteur fibre optique à interféromètre Michelson.Le déplacement du miroir de la fibre optique active, qui renvoie lalumière vers le récepteur au travers d'un coupleur, modifie lesfranges interférométriques dans l'analyseur et donne le déplace-ment.

Figure A6.2 — Les cinq principes de capteurs à fibre optique

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N" 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OOS •

ANNEXE B

MESURE DES DEPLACEMENTS EN SURFACE

Les mesures des mouvements provoqués en surface par les travauxsouterrains peuvent être classées en trois grandes catégories :• Les mesures topographiques (ou optiques), qui relèvent la

position de repères passifs fixés sur les structures (cf. fiches Blet B2) ; l'automatisation récente des appareils de mesure leurpermet désormais de relever à grande fréquence un très grandnombre de points ;

• Les mesures de mouvements ponctuels par des capteurs fixéssur les structures et reliés à une centrale d'acquisition ; ellespermettent par exemple de suivre en continu des variations

de niveau (cf. fiche B3) ou des rotations (cf. fiche B4 à B6),avec une précision bien meilleure que les mesures topogra-phiques ;

• Les mesures par satellite, encore au stade expérimental maisqui permettent un suivi pluriannuel soit de points isolésmunis de capteurs GPS (cf. fiche B7), soit de très grandessurfaces où l'on a pu identifier des réflecteurs permanents(interférométrie radar, non traitée ici).

Pour tous ces types de mesure, il importe de bien veiller à laqualité du support des capteurs et à leut fixation.

Bl -

Le nivellement topographique est devenu au cours des années1990 la méthode de référence pour suivre les mouvements deterrain en surface au droit du tracé d'un tunnel. Deux types deniveaux sont généralement utilisés : niveau automatique(réglage automatique du plan de visée) et niveau automatiquenumérique, ce dernier permettant la lecture électronique dela mire.

Intérêt du niveau automatique numériqueLes mesures (lecture de la mire et enregistrement des données)sont entièrement automatiques : confort de mesure (absenced'erreur de lecture de la mire et d'erreur d'écriture), fiabilité etprécision des données. De plus, la possibilité de programmesintégrés et le chargement automatique des données sur PCpermettent d'associer la qualité et la sécurité de l'information,avec un rendement élevé.

PrécisionLes nivellements se classent suivant le degré de précision requis :

OrdrePrécision

(mm/km)

I

0,1-0,5

II

0,5 - 1,0

III

1,0-1,5

IV

1,5-2,0

A noter que la précision du système est également déterminéepar le type de mire, pour lequel il y a trois facteurs de choix :précision à atteindre, longueur transportée (1 à 3 m), type dematériau (bois, aluminium, fibre de verre, invar). En pratique,avec un niveau automatique numérique et une mire à codesbarres en invar, le dixième de millimètre est apprécié et lafermeture d'un cheminement se réalise au millimètre.Limites d'utilisation• Nécessité d'une visibilité dégagée.• Difficulté des mesures de nuit avec les niveaux automatiques

numériques.• Conditions météorologiques : par grand vent, le niveau

numérique calcule néanmoins une valeur moyenne avec unécart type.

• Absence de vibrations.Mise en œuvre et robustesse

Mobilisation nécessaire d'un géomètre et de son aide poureffectuer les mesures. L'appareil est adapté aux conditions dechantier, mais nécessite une révision annuelle.Coût et cadence de mesure• Fourniture : < 1800 € pour un niveau automatique ; de 3500

à 7000 € pour un niveau automatique numérique.• Cadence : de l'ordre de 5 secondes par mesure avec un niveau

automatique numérique.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 JANVIER/FEVRIER 2OO5

Fiche B2 - Mesures optiques sur bâtiments

Rayons de viséed'un Cyclops

vers le bâtiment

Principe et objectils

L'objectif est de mesurer les mouvements subis par des bâti-ments du fait de travaux souterrains exécutés à leur aplomb.Classiquement, on suivait les tassements en surface en nivelantdes piges implantées dans le sol, au moyen de niveaux moto-risés ou non (cf. fiche Bl). C'est le développement récent destachéomètres de précision qui a révolutionné les mesures topo-graphiques en surface, comme ce fut le cas pour les conver-gences en galerie (cf. fiche Dl) ; ces appareils, encore appelés" stations totales " car ils mesurent à la fois les distances et lesangles, permettent en effet :• de mesurer le tassement de repères installés en hauteur sur des

immeubles, ce qui évite la gêne constante que constituaientpour le topographe les piétons, véhicules en stationnement etautres obstacles ;

• d'effectuer des mesures en XYZ, donc de mesurer la rotationd'immeubles qui auraient tendance à basculer ; ces mesurespeuvent être faites soit avec un théodolite manuel stationnéau sol, soit avec un théodolite motorisé implanté en hauteuret permettant de viser un grand nombre de repères. On peutalors calculer les coordonnées absolues des repères visés enrelevant aussi, lors de chaque " ronde de mesure ", les coor-données d'un certain nombre de points réputés fixes (nonaffectés par les travaux).

Ainsi, le suivi des effets en surface d'un chantier souterrain ensite urbain dense peut se faire automatiquement, avec un

nombre limité de stations motorisées, que l'on peut d'ailleursdéplacer avec l'avancement des travaux. Toutes les stations sontreliées à un ordinateur central par un bus numérique ; chacunepeut faire une " ronde " d'environ 50 points en 15 minutesenviron. Pour des chantiers de grande ampleur (ligne de métrode plusieurs km, par exemple), et lorsque les mouvements dusol se prolongent longtemps après le creusement, on en arrive àmobiliser simultanément des dizaines de stations totales quivisent des milliers de repères, et dont les résultats sont corrélésentre elles ; on dispose ainsi en permanence d'un véritableréseau topographique dont la mise en jour est effectuée entemps réel.Précision et conditions d'utilisationLa précision est de 1 mm environ pour une distance de 100 mentre la cible et la station totale. Le chok de sites haut perchés,qui soient à la fois panoramiques et à l'abri du vandalisme, estbien sûr essentiel pour pouvoir stationner dans de bonnesconditions. L'étendue de mesure de chaque station peutatteindre plusieurs km, mais est en général comprise entrequelques dizaines et centaines de m pour les applicationsurbaines. Les repères visés sont soit des cibles réfléchissantes,soit des prismes ; leur implantation en hauteur n'est pastoujours facile et demande des démarches et du temps.CoûtLes tachéomètres motorisés sont bien sûr coûteux (environ25 000 €), mais ils sont mis en œuvre par des prestataires demesure spécialisés qui les déplacent de chantier en chantier ; ilen est de même pour la centrale de commande avec ses logi-ciels, qui est commune à plusieurs stations motorisées et coûteenviron 15 000 €. Le coût d'installation d'une station, ycompris protection et câblage, est d'environ 5 000 €, et celuides prismes réfléchissants 150 €/pièce.Soulignons cependant que pour une opération d'enverguremobilisant un grand nombre de stations totales, le coût dumatériel devient secondaire eu égard aux prestations deconception, installation, interprétation et contrôle de l'en-semble du système, et à la rémunération du savoir-fairecorrespondant.

B3 •

PrincipeL'objectif est de mesurer les mouvements verticaux (soulève-ments et tassements) de structures influencées par des travauxsouterrains. La méthode du téléniveau est basée sur le principedes vases communicants, qui permettent de détecter des varia-tions de niveau entre deux ou plusieurs points. Plusieurs potsde nivellement reliés par une tubulure sont calés sur unemême horizontale (± 2 mm) et sont remplis d'un liquide leplus stable possible. Au centre de chaque pot, un capteurpermet la mesure du niveau d'eau par détection de la positiond'un flotteur.

Caractéristiques principales• Etendue de mesure : ± 40 mm.• Incertitude de mesure : ± 0,1 mm sur 50 m de distance entre

deux pots.« Appareil automatisable.Conclusion• Points forts : précision, surtout entre deux points éloignés.• Points faibles : difficulté de mise en place ; instabilité dans le

temps liée aux caractéristiques du liquide (évaporation, etc.) ;problèmes de protection sur le site ; sensibilité à la tempéra-ture (équilibre modifié par la variation de densité du liquidede l'un des pots).

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS NI" 1 87 JANVIER/FEVRIER 2OO5 i

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

Fiche B4 - Nivelle à vis micrométrique

Nivelle à vis micrométrique

Principe et objectifsCet appareil permet de mesurer en un point la rotation d'unestructure ou de la surrace du sol. Il est constitué d'une embase,d'un niveau à bulle tournant autour d'un axe horizontal et

d'un palmer. Pour mesurer de très faibles variations d'incli-naison, on fixe sur la structure, dans une direction donnée, uneplaque support de même section que l'embase du niveau àbulle. Lors de la mesure, l'embase est mise en coïncidence avecce support ; puis la bulle est mise à zéro à l'aide de la vis micro-métrique et on mesure ainsi l'angle de la plaque support ; onrefait alors une mesure dans la direction opposée, par retourne-ment du niveau.

Caractéristiques principales• Etendue de mesure : ± 7°.• Précision : ± 0,02°, avec double mesure par retournement de

la nivelle.• Non automatisable.• Coût : embase : 35 €, nivelle : 180€.Conclusion• Points forts : faible coût, très grande précision et facilité des

mesures.• Points faibles : système non automatisable, qui ne donne

qu'une mesure locale (rotation).

B5 -

Principe et objectifDans son principe, ce capteur est constitué d'un petit tube deverre partiellement rempli d'un liquide conducteur dans lequeltrempent deux électrodes. Toute variation du niveau du liquideentre les électrodes entraîne une variation de sa conductivité ;on obtient ainsi directement un signal électrique proportionnelà l'angle de rotation du système, ce qui rend la mesure automa-tisable. Lorsqu'un capteur isolé est fixé sur une structure, ilmesure sa rotation ; une chaîne de capteurs mis bout à boutpermet de mesurer un mouvement vertical (tassement ousoulèvement), si la position de l'une des extrémités de la chaîneest fixe ou connue.Caractéristiques principales• Etendue de mesure : ± 3°.•Incertitude de mesure : ± 0,1° (± 1 mm/m). La meilleure

précision est obtenue autour du zéro (0,005°), mais l'incerti-

tude augmente en s'éloignant du zéro, ainsi qu'avec toutevariation de la température ambiante (dérive).

• Coût : 150 € avant adaptation mécanique.Applications• Tassement de surface : les nivelles sont fixées sur la structure,

ou installées sous la structure dans un forage horizontal(chaîne de capteurs en place).

• Déformation latérale du sol ou d'une paroi : les nivellespeuvent être installées dans un forage vertical (chaîne decapteurs en place, cf. fiche C4).

Conclusion• Points forts : bon marché et automatisable.• Points faibles : précision moyenne de la mesure ; sensibilité

aux chocs et aux effets thermiques ; problèmes de dérive.

Fiche B6 - inclinomèfre o

PrincipeCe capteur est basé sur le principe d'une balance de forcetravaillant en boucle fermée. Le cœur du capteur est un détec-teur de déplacement ; la force nécessaire pour ramener unemasselotte pendulaire à sa position initiale par rapport audétecteur de déplacement est proportionnelle au sinus del'angle d'inclinaison ; cette force est appliquée à la masselottepar un système électromagnétique, actionné par un courantdont on mesure l'intensité (l'appareil est donc automatisable).L'ensemble est scellé dans une capsule d'huile de silicone,permettant l'amortissement des vibrations et des chocs.

Comme pour l'électronivelle, ce capteur peut être fixé seul pourmesurer une rotation, ou être installé sous forme d'une chaînede capteurs pour mesurer un mouvement vertical ; mais cettedeuxième configuration est rare en raison du coût du capteur.

10 cmCapteurde force

Masseîotte

TUNINELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 JANVIER/FEVRIER 2OO5

Caractéristiques principales• Etendue de mesure : de ± 1° à ± 45°.• Précision : jusqu'à 0,02 % de l'étendue de mesure. Pour ±1°,

l'incertitude est < 2 secondes d'arc (< 0,01 mm/m).• Coût > 1700 € avant adaptation mécanique.Applications• Mesure des rotations et tassements de surface : l'appareil est

fixé sur la structure, mais on ne prévoit pas en général de

chaîne de capteurs en raison d'un coût trop élevé.• Déformation latérale dans un forage : l'appareil peut être

conditionné sous forme d'une sonde inclinométrique quel'on déplace dans un forage vertical (cf. fiche n°, C6).

Conclusion• Points forts : précision, fiabilité et solidité.• Points faibles : coût élevé, et sensibilité aux vibrations.

B7 • d'un point GPS

PrincipeUne balise reçoit les signaux émis par une constellation desatellites du Global Positioning System (GPS). A toutmoment, au moins cinq de ces satellites sont visibles par labalise en tout point du globe terrestre. A partir des signaux dessatellites, qui émettent l'heure et leur position en continu avecune très grande précision, la balise calcule sa position dansl'espace en XYZ.

Précision

La résolution atteinte est le millimètre. En mode différentiel,où on compare la position d'une première balise placée en unpoint de référence et d'une seconde balise, et avec un logicielde traitement performant, l'incertitude sur la position est de± 5 mm en altitude, et de ± 2 mm en X et en Y pour desdistances entre balises de 10 km maximum.

Limite d'utilisationDans les mesures de haute précision, les distances entre balisesne doivent pas dépasser 10 km, et la différence d'altitude entreles deux points doit être faible. Les balises doivent "voir" lessatellites ; la précision diminue avec la densité des obstacles :arbres, immeubles, montagnes.Mise en œuvre et robustesseLa mise en œuvre d'un système de mesure GPS devientcomplexe lorsque une haute précision est recherchée. Mais cesont des appareils qui sont prévus pour fonctionner à l'exté-rieur dans des conditions difficiles.

CoûtsBalise monofréquence de précision : 7 000 €Balise bifréquence de précision : 20 000 € (évolution rapidedes prix).TélémesureUn système de mesure GPS est automatisable.

18 - dedu

Principe de mesure

Coût de fourniture :- Point de mesure- Appareil de lecture

Coût d'installationCoût de mesure/point

Points forts

Points faibles

Sonde inclinométrique (30 ml)

Inclinomètre 2 axes à servo-accéléromètre

-Tube:25€/ml- Sonde: 15 000 €

1 heure

- heure

- Détection du tassement avant son influence sur lesstructures en place

- Fiable

- Non automatisable ( mais possibilité de mettre unechaîne de capteurs dans ce forage)

- Temps long pour lecture + dépouillement- Plus délicat qu'en forage vertical

Chaîne de capteur en place

Electronivelle

-Tube:25€/ml- Capteurs + acquisition : 1000 €/ml

4 heures

Nul- Lecture instantanée- Surveillance permanente- Coût de mesure indépendant du temps- Analyses différées poussées- Investissement lourd au départ

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 187 JANVIER/FEVRIER 2OO5 !

Principe de mesure

Coût de fournitureCoût d'installationCoût de mesurePoints forts

Points faibles

Sonde incîinométrique (30 ml)

Electronivelle

1400 €

Inclînomètre àservo-accéléromètre

2700€

Chaîne de capteur en place

Electronivelles

12 000 €

Inclinomètres àservo-accéléromètre

21 000 €1 heure/capteur

Nul- Mesures instantanées- Coût de mesure indépendant du temps- Analyses différées poussées

- Pas trop cher

- Précision moyene

- Précis

-Cher

- Mesures instantanées- Surveillance permanente- Coût de mesure indépendant du temps- Analyses différées poussées- Mouvement d'ensemble de la structure-- Pas trop cher

- Cumul desimprécisions

- Précis

- Très cher

Principe de mesure

Sujétion d'emploi

Coût de fourniture :- Point de mesure- Appareil de lecture

Coût d'installation

Coût de mesure/point

Points forts

Points faibles

Nivelle portable

Nivelle à vis micrométrique

Clinomètre

Inclinomètre 2 axesà servo-accéléromètre

Capteur fixe relevé par appareilde mesure portable

Electronivelle Inclinomètre àservo-accéléromètre

- Le site doit être accessible

- 50 € (plaque)175 €

-1 00 € (plaque)10 000 €

- 500 € (capteur)1700 €

-1 700 € (capteur)1700€

- Sur une structure : - heure/point de mesure- Sur le sol : 1 heure (fabrication du plot de béton)/point de mesure2 minutes 30 secondes, 2 axes- Simple à installer et à utiliser- Précis (contrôle possible car double mesure par

retournement)

- Système robuste- Pas cher

- Lecture digitale- Mémorisation du résultat

- Non automatisable- Manipulation du capteur (incertitude)

-Cher

10 secondes 10 secondes- Automatisable- Pas de manipulation du capteur- Mémorisation électronique du résultat

- Pas trop cher

- Précision moyenne

- Précis

-Cher

NB. Que les mesures soient manuelles ou automatiques, il convient de veiller à ce que l'embase support soit collée sur un plotancré d'au moins 50 cm dans le sol (problème des effets de surface)

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OOS

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

ANNEXE G

MESURE DES DÉPLACEMENTS EN FORAGE

La mesure des mouvements à l'intérieur du massif au voisinaged'ouvrages souterrains nécessite de disposer de forages. Ceux-cisont équipés de bagues ou de tubes spéciaux scellés au terraindont ils suivent les mouvements ; on mesure alors les déplace-ments de ces bagues de trois manières :• soit en ramenant les translations vers la tête du forage (en

surface ou en souterrain) où elles sont mesurées par le biaisde tiges rigides, comme dans les extensomètres classiques(cf. fiches Cl et C2) ;

1 soit en mesurant directement les mouvements en profondeurgrâce à des capteurs fixes, implantés en divers points duforage (cf. fiches C3 et C4) ;

' soit en mesurant les mouvements grâce à une sonde mobilequi parcourt le forage en mesurant des distances et/ou desinclinaisons dans des intervalles déterminés (cf. fiches C5, C6et C7).

Fiche Cl - à

Tête extensomètremanuel à tiges

Définition et objectifsC'est un appareil installé en forage et permettant de mesurer,grâce à une tige rigide ancrée dans le terrain en un pointdonné, la variation de distance entre ce point et le débouché duforage. Un même forage peut comporter 1 à 4 tiges ancréeschacune à une profondeur différente ; les tiges, à l'origine eninvar, sont plutôt maintenant en fibre de verre. Cet appareilsert à étudier l'amplitude et l'extension des mouvements dumassif autour d'un tunnel. On distingue :• les extensomètres de surface, le plus souvent verticaux ; ce

sont les seuls à pouvoir être installés avant le passage du front,et à pouvoir mesurer la convergence totale du massif àquelques décimètres de l'extrados du futur tunnel ;

• les extensomètres de profondeur, mis en place depuis letunnel dans des forages radiaux (souvent 3 dans une mêmesection droite du tunnel, orientés par exemple à 30°, 90° et150° par rapport à l'horizontale) ; ils mesurent la différencede convergence entre la paroi et les points d'ancrage des tiges,éloignés de 2 à 10 m, voire 20 m lorsqu'on veut un pointd'ancrage certainement fixe.

PrécisionLa mesure se fait au comparateur entre l'extrémité de chaquetige et une platine solidaire du terrain au débouché du forage.La précision est celle du comparateur, soit 0,02 mm.Difficultés ou limites d'utilisationL'étendue de mesure n'est pas limitée (on peut toujoursrallonger le comparateur). La profondeur du forage ne cons-titue pas non plus une limite, mais dans la pratique on nedépasse guère 50 m en forage vertical. Pour des extensomètresdébouchant en calotte, le relevé manuel nécessite une nacelle.La télémesure n'est par définition pas possible, ou alors il fautéquiper l'extrémité des tiges de capteurs (cf. fiche C2).Mise en œuvre et robustesseLe scellement de plusieurs tiges à des profondeurs différentesest une opération délicate, surtout dans des forages remontants ;de plus, la technique de scellement doit être bien adaptée auterrain, à la présence d'eau dans les forages descendants, etc.Mais ce sont des appareils très robustes, sous réserve que le scel-lement des tiges ait été bien fait, et que la tête du forage soitbien protégée contre les chocs (surtout pour les extensomètresdébouchant en surface).Coûts et délaisForage : 800 € pour 10 mlMatériel : 400 € par tige de 10 mlScellement d'une tige : 1 h en forage descendant, 2 h en forage

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 1 37 JANVIER/FEVRIER 2OO5 i

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

Fiche C2 - ixtensomèfre à

Mise en place d'un extensomètre à tigesdans un forage en paroi

Principe et obectifsIdentiques à ceux de l'extensomètre manuel (cf. fiche Bl), saufpour la mesure en tête de forage : le comparateur est remplacépar des capteurs de déplacement (un par tige), ce qui rend l'ap-pareil facilement automatisable. Cependant, si la distance entrela tête de forage et la centrale d'acquisition est trop grande, ilfaut interposer un système de conditionnement du signal.PrécisionCelle des capteurs, soit 0,01 mm.Difficultés ou limites d'utilisationLe problème principal est que la course des capteurs de dépla-cement doit être adaptée à l'amplitude des mouvements diffé-rentiels, que justement on ne sait pas bien prévoir dans lessections de mesure justifiant un tel appareillage ; en cas dedépassement de l'amplitude prévue, il faut alors intervenirpour rallonger la tige.

Mise en œuvre et robustesseLa principale difficulté reste le scellement de l'ancrage destiges, comme pour l'extensomètre manuel. Le montage descapteurs sur la tête des tiges est assez simple. Par ailleurs, lesrenseignements tirés seront d'autant plus intéressants que l'ap-pareillage sera mis en place tôt (au plus près du front). Ce sontdes appareils assez robustes. Seuls les capteurs craignent lafoudre, mais ils peuvent facilement être remplacés en tête deforage s'ils sont endommagés ; il est cependant nécessaire deréétalonner le dispositif pour assurer la continuité des résultats.Coûts et délaisPour un extensomètre triple avec tiges ancrées à 1 m, 3 m et10 m de la paroi, il faut compter, outre le forage lui-même,800 € pour les tiges et 1000 € pour les capteurs, non compris lacentrale d'acquisition toujours commune à plusieurs extenso-mètres (à partir de 3000 €).L'installation d'une section de mesures avec 3 extensomètrestriples remontants, y compris le câblage, est un travail délicatqui demande 2 interventions d'une demi-journée (séparées parle temps nécessaire au durcissement du coulis) pour un techni-cien confirmé et un aide, forages non compris.

Tête d'extensomètre à capteurs électriques

O - à

Définition et objectifs

Les objectifs et la disposition générale sont identiques à ceuxdes extensomètres à tiges. Mais ici il n'y a qu'une seule tige,ancrée soit en tête soit en fond de forage ; cette tige coulissedans des bagues qui sont fixées sur des tubes plastiques télesco-piques, eux-mêmes solidaires du massif ; il peut y avoir jusqu'à12 bagues, au droit desquelles se trouvent autant de capteursde déplacement fixés sur la tige. On utilise des capteurs àinduction électromagnétique (qui délivrent une fréquence),dans des forages 0 80 à 100 mm pouvant atteindre 100 m delongueur et d'orientation quelconque.

PrécisionLe mouvement relatif de chaque bague le long de chaquecapteur peut atteindre 120 mm, tout en gardant pour chaquemesure une précision de 0,1 mm ; cette précision, jointe augrand nombre de points de mesure, constitue l'avantagemajeur de cet appareil ; des exemples montrent qu'elle peutêtre maintenue au-delà de 20 ans.Limites d'utilisationLa convergence du massif ne doit pas dépasser la course descapteurs, en particulier pour les points les plus proches de laparoi.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 1 87 JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

RobustesseCe matériel présente une relative fragilité liée à celle descapteurs, qui intègrent des composants électroniques. Ceux-ciprésentent une certaine mortalité, liée à, la conductivité desterrains : la chaîne de mesure est protégée contre la foudre,mais le courant peut être transmis par le sol ; on doit alorsdémonter la tige et remonter les capteurs pour les réparer. Onpeut pallier ces faiblesses en ramenant des éléments électro-niques en tête de forage, afin de pouvoir les changer facilementsans altérer les caractéristiques des circuits. Il faut aussi faireattention aux problèmes d'étanchéité lors de la mis en place.Difficultés de mise en œuvreLa principale difficulté est ici la mise en place, avec deux pointsdécisifs : le bon ancrage des tubes plastiques solidaires du

terrain, avec injections de scellement, et le positionnementcorrect des capteurs au droit des anneaux compte tenu du sensprévisible des mouvements du terrain.Coûts et délaisForage : 1000 € pour 15 ml ;Matériel (hors centrale d'acquisition) : environ 6000 € pour unappareil à 6 points.Installation : 2 jours (hors forage).Possibilité de télémesure

Immédiate, des câbles transmettant facilement à grandedistance la fréquence de résonance de chaque circuit oscillant.

€4 - en

Principe et objectifsUn forage est équipé d'une chaîne de capteurs fixes, monodi-rectionnels (en forages verticaux ou horizontaux) ou bidirec-tionnels (en forages verticaux seulement). Chaque capteurmesure une variation angulaire ; la technologie du capteur estle plus souvent basée sur l'électronivelle (cf. fiche B5), mais ilexiste aussi des chaînes inclinométriques en place utilisant descapteurs à corde vibrante, magnéto-résistifs ou capacitifs. Lescapteurs sont des éléments de 1, 2 ou 3 m ; placés bout à bout,ils forment une chaîne pouvant atteindre une centaine demètres ; celle-ci est placée à demeure dans un forage équipéd'un tube rainure de même nature que celui des sondes incli-nométriques (cf. fiche B6). La déformation globale du forageest calculée par intégration des mouvements angulaires relevéspar chaque capteur tout au long du forage.PrécisionLes constructeurs annoncent une fidélité (répétabilité) de± 0,01 mm/m. Dans la pratique, il faut se méfier de la dérivede ces capteurs et de leur sensibilité aux conditions d'environ-nement (vibrations, variations de température...). Il est plusraisonnable d'annoncer une fidélité de ± 0,1 mm/m, qui tientcompte de toutes les incertitudes et des conditions de chantier.Ainsi, en supposant que le pied d'un forage vertical de 30 m eststable, la position de sa tête sera donnée à ± 3 mm. Il estd'ailleurs recommandé d'installer un forage tube jumeau pourfaire des mesures de contrôle régulières à l'aide d'une sondeinclinométrique à servo-accéléromètre (cf. fiche C6). L'étenduede mesure du capteur est de ± 10°.

CoûtII faut compter 10 000 € pour une chaîne inclinométrique enplace de 30 m constituée de 10 capteurs, hors forage, tubage etinstallation. Mais une fois la chaîne installée, le coût de lamesure est indépendant du pas de temps.Conclusion- Points forts : cette chaîne fournit une mesure automatiquedes déformations horizontales d'un forage vertical, ou desdéformations verticales d'un forage horizontal ; elle est facile-ment transformable en un outil de mesure temps réel.- Points faibles : coût élevé à l'installation, et problèmes de fidé-lité des capteurs.Variante : chaîne inclinométrique à capteurs inductifsUne variante moins courante est d'est équiper le forage d'unechaîne de capteurs inductifs, mono- ou bidirectionnels. Leprincipe de ces capteurs est de détecter les déplacements d'unpendule cible entre deux bobines de détection. Contrairementaux inclinomètres habituels, cette chaîne ne nécessite pas detubes rainures. Le capteur inductif a une résolution angulairede l'ordre de 1 à 5.10~' radian, et donc une précision de l'ordrede 1 à 5.10~4 radian, suivant l'étendue de mesure de l'appareil.On a pu équiper ainsi un forage de 600 m de profondeur avec42 points de mesure. Les mesures sont bien sûr facilementautomatisables. La sortie en fréquence de ces capteurs faciliteson acquisition à grande distance et constitue l'un des avan-tages principaux de ce système (comme pour les cordesvibrantes).

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER ZOOS I

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

€5 -

Principe et objectifsL'objectif initial de cet appareil, d'origine suisse, était demesurer les déplacements axiaux dans un forage. Le principede base est de découper le forage en tronçons calibrés élémen-taires de 1 m, dont on vient mesurer périodiquement les varia-tions de longueur. Du fait de cette conception modulaire, l'ap-pareil peut être aussi bien rallongé que raccourci après soninstallation initiale, au gré des évolutions de l'ouvrage, sans quesoit altérée la référence initiale des mesures. Un modèlecourant est le " sliding micrometer ", qui comprend leséléments suivants :• un tubage PVC souple constitué de tronçons indépendants de

1 m de long, scellés au massif dont ils suivent les déformations ;• des bagues en laiton usiné, qui séparent chaque tronçon du

tubage ;• une sonde mobile, qui vient mesurer avec une grande préci-

sion, tronçon par tronçon, la distance entre bagues contigues,• un train de tige servant à positionner la sonde (avec un treuil

au-delà de 30 m).Utilisation au front de tailleC'est la modularité de cette méthode qui la rend particulière-ment bien adaptée à la mesure des déformations à l'avant dufront de taille. L'appareil, installé au front dans un forage hori-zontal, est parfois nommé " extrusomètre ", car il mesure ladéformation longitudinale (ou extrusion) du noyau d'avance-ment. Tant que l'autre extrémité de l'appareil n'est pas influencéepar l'avancement, la somme des allongements des tronçonsélémentaires est une mesure de l'extrusion totale du front. Achaque passe d'avancement, un ou plusieurs tronçons sontdétruits, mais le système reste opérationnel.PrécisionDans la sonde, la variation d'écartement entre bagues conti-gues est mesurée par un capteur inductif de déplacement detype LVDT, qui donne une excellente précision, en principe3 microns pour une base de 1 m ; la course du capteur est de± 5 mm. Il existe des sondes moins sophistiquées, donc moinscoûteuses, qui donnent une précision de 0,03 mm/m(" Sliding Deformeter ").Mise en œuvreEn position verticale, la longueur totale du tubage équipé peutatteindre 100 m. En configuration d'extrusomètre, on équipe unforage horizontal dont la longueur est de 2 à 3 fois le diamètre del'excavation, en tous cas supérieure à celle des boulons longitudi-naux ; ceci nécessite une stabilité minimale du forage nu. Si onveut mesurer l'extrusion du front tout au long de l'avancementdu tunnel, un nouveau forage doit être équipé dès que desmouvements sont décelés dans le tronçon le plus éloigné dufront. De bonnes mesures nécessitent un excellent contact méca-nique entre les bagues et la sonde, sans poussière ni dépôt.RobustesseLe dispositif est très robuste et moins perturbé par les grandesdéformations que les inclinomètres à tubes rainures. Il faut

Mise en place d'un extensomètre au fond d'un puits

bien sûr veiller à l'équilibre thermique entre le terrain et lasonde, et étalonner périodiquement la sonde sur un bâti eninvar. Pour une utilisation comme extrusomètre, il faut veillerlors de l'excavation du front à bien obturer la partie du foragequi ne sera pas détruite ; en cas d'excavation à l'explosif, il fautpositionner les trous du bouchon à plusieurs mètres de l'appa-reil pour limiter l'endommagement.Coûts et délaisCoût du tubage et des bagues pour un Sliding Micrometer :70 €/ml (hors coût du forage) ; coût de la sonde, des tiges deguidage et du poste de mesure : 25 000 € ; pour un appareillage detype Sliding Deformeter, moins précis, le prk est divisé par deux.Durée de mise en place d'un extensomètre : 6 h avec 2 opéra-teurs pour 20 ml, y compris mesure à blanc. Durée des mesurespour forage de 20 ml : 2 h avec un seul opérateur.NB. Un nouveau développement du " Sliding micrometer " a étéréalisé en équipant la même sonde de deux capteurs d'inclinaison(servo-accéléromètres, cf. fiche B6), disposés dans des directionsperpendiculaires. Appliqué à un forage vertical, le dispositif ainsiobtenu devient à la fois un tassomètre et un indinomètre ; ceciest particulièrement intéressant pour suivre depuis la surface lesmouvements du terrain au voisinage de l'extrados d'un tunnel,notamment avant le passage du front. La précision obtenue surles déplacements transversaux est de ± 0,1 mm.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'aus

Fiche C6 - Sonde inclinométrique à senfo-accéiéromètre

doit faire attention à l'agressivité chimique du terrain. Les tubessont rainures dans deux directions perpendiculaires (les tubes enaluminium ont une meilleure qualité de rainurage et une plusgrande déformabilité). La mise en place des tubes, avec lesrainures convenablement orientées, est délicate ; en particulier,leur rotation tout au long du tube doit être évitée ; si on ne peutl'éviter, elle est mesurable avec un appareil spécial.Conditions de mise en œuvreCette mesure a fait l'objet de la norme NF P 94 156, quiprécise que l'on doit faire une double mesure en retournant lasonde. En complément à cette norme, on attirera l'attentionsur les causes d'erreur qui peuvent être introduites par l'usureet l'instabilité, non de la partie centrale du capteur, mais deséléments annexes comme les roulettes, les axes de ces dernières,les ressorts d'application des roulettes, et le câble qui sert àrepérer la profondeur des mesures successives. La profondeurmaximale des forages équipés atteint 100 à 120 m.PrécisionSelon la norme NF, l'intervalle de répétabilité des mesures (à 2écarts-types) est meilleur que ± 4.10-4 radian ; en fait, pour unforage de 80 m, l'incertitude sur le déplacement est inférieure à2 mm. Les premiers mouvements mesurés sont souvent dus à la" mise en place " du tube dans son forage. La mesure n'est pasautomatisable, mais le processus peut être facilité par des logi-ciels de saisie et de traitement adaptés, qui évitent toute écrituremanuelle et dessinent directement la déformée du forage.

Coût et délaisLe coût d'un tube inclinométrique est de l'ordre de 25 €/m,pièces annexes comprises. Sa mise en place demande 1 jourpour une longueur de l'ordre de 30 ml. Une sonde inclinomé-trique bidirectionnelle coûte environ 6 000 €, plus le touret etle poste de lecture (5 000 à 7 000 €). La mesure d'un forage de30 ml avec retournement (double mesure) prend environ1/2 heure.

Sonde inclinométrique à servo-accéléromètre

Principe et objectifsC'est l'inclinomètre de forage le plus largement utilisé. Lasonde inclinométrique construite autour d'un servo-accéléro-mètre est inséparable des tubes rainures, qui sont scellés auterrain dans des forages verticaux ; elle permet de mesurer lesdéplacements horizontaux de ces tubes, par intégration desvariations angulaires relevées tout au long des tubes.La mesure inclinométrique consiste à mesurer à partir d'unedate donnée l'angle de la sonde avec la verticale tous les 0,50 m,en commençant par le fond du forage. Par intégration à partirdu fond du forage et par différence avec la mesure initiale toutau long du forage, on obtient les déplacements dans deuxdirections perpendiculaires.Les tubes inclinométriques sont livrés par longueurs de 3 m, etréunis entre eux par des manchons dits télescopiques. En fait,l'adaptation aux mouvements du terrain des tubes résulte dufaible module de déformation des tubes et du coulis de scelle-ment. Les tubes sont en plastique ou en métal, sachant que l'on

C7 •

PrincipeLe but de cet appareil mis au point par le LCPC est de mesurerles déplacements verticaux tout au long d'un forage vertical.Un tube équipé de bagues magnétiques est placé dans unforage, et l'ensemble est scellé au terrain. Les déplacementsverticaux du terrain qui provoquent le déplacement des baguessont mesurés par une sonde que l'on glisse dans le tube, et quirepère la position précise des bagues par rapport à la surface.Précision et limites d'utilisationElle dépend de la qualité du scellement et de la précision de lagraduation du câble de la sonde : ± 5 mm au mieux pour uneprofondeur de 30 m. Il n'y a pas a priori de limite de profon-deur, mais bien sûr plus la profondeur est grande, plus la préci-sion est faible, comme pour toute diagraphie.

Mise en œuvre et robustesseLa mise en œuvre ne pose pas de difficulté. La procédure demesure doit être bien établie ; il est fréquent qu'une baguedonne une ou plusieurs positions fantômes qu'il faut recon-naître. Mais c'est un appareil de mesure robuste.Coûts et délais• Matériel de mesure : 850 €.

Bagues : 50 €/unité.Tube : 50 € pour 3 m.

• Durée d'installation : quelques heures, hors durcissement ducoulis.

• Relevé : 1 h pour un tassomètre de 30 m de profondeur.TélémesureAppareil très difficilement automatisable.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N= 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'auscultation

ANNEXE D

MESURE DES DÉPLACEMENTS À LA PAROI

La mesure des mouvements que subissent les parois d'unouvrage souterrain est plus délicate en profondeur qu'à l'airlibre car on manque en général de repères stables, c'est-à-direnon influencés par les travaux ; mais pour des ouvrages enconstruction, on se contente très souvent de mesures relatives,en particulier à grande profondeur. Trois types de méthodessont utilisées :• les mesures topographiques sur repères fixés à la paroi, qui

sont devenues de plus en plus courantes depuis que lestachéomètres peuvent mesurer à la fois les distances et lesangles (cf. fiche Dl) ; elles sont très bien adaptées aux travauxneufs, où l'on s'intéresse surtout à des déformations centime-triques voire décimétriques ;

1 les mesures classiques de convergence au fil invar (cf. ficheD2), qui sont plus précises que les mesures optiques, maismalcommodes à exécuter dans des ouvrages en constructionou sous circulation ; elles restent cependant très utilisées pourcertains ouvrages en exploitation (où l'on s'intéresse plutôt àdes variations millimétriques), ainsi que pour des galeriesexpérimentales ou de petites dimensions ;

1 la mesure de l'évolution de fissures ou de joints structurels,réalisée soit avec des capteurs fixes reliés à une centrale d'ac-quisition (cf. fiches D3 et D4), soit avec un fissuromètreportable que l'on déplace de base en base (cf. fiche D5).

Fiche Dl -

Repèresréfléchissantspour mesure

optique deconvergence

(4 sections demesure visibles

en calotte)

DéfinitionPendant longtemps, l'auscultation en souterrain par méthodestopographiques en souterrain ne permettait que des mesures denivellement, au demeurant très précises même avec un simpleniveau à bulle. Dans les années 1990, les mesures optiques deconvergence se sont imposées grâce aux progrès des appareils topo-graphiques de haute précision (tachéomètres électroniques outhéodoËtes), avec lesquels on vise des cibles réfléchissantes scelléesà la paroi de l'ouvrage. La mesure des distances et des anglespermet alors de calculer la position en XYZ de tous les points viséspar rapport à un point de référence supposé fixe, ainsi que lavaleur des convergences et tassements (absolus ou différentiels).Avantages directs pour le processus de mesure- Cette méthode ne nécessite qu'un seul opérateur en galerie(sauf pour le scellement des cibles qui nécessite une nacelle) ; letravail de mesure proprement dit est généralement rapide, etles mesures faciles.- Les opérations de saisie sont supprimées grâce à l'enregistre-ment direct des mesures, et le contenu de la mémoire inclusedans l'appareil de visée est transféré sur ordinateur ; l'interven-tion humaine est donc limitée et les calculs automatisés, ce quirend le processus très fiable.- La méthode est applicable aussi bien aux grandes voûtesqu'aux petites galeries.

Avantages indirects pour le chantier- Les arrêts de chantier et autres gênes occasionnées par laméthode du fil invar (cf. fiches D2 et D3) sont supprimés.- Les cibles sont utilisables par divers services (topographe duchantier, contrôle extérieur...).Avantages en terme de sécurité- Suppression des risques de blessure liés au fil invar tenduentre piédroits, peu visible.- Plus d'échelle ni de nacelle pour accéder à chaque mesure auxrepères en hauteur.- Amélioration des conditions de travail (moindre fatiguephysique, pas de contraintes d'horaires, moins de tempsd'attente et de temps passé en galerie).Précision de la méthodeElle dépend essentiellement du matériel utilisé, de l'atmosphèredu chantier (chaleur, poussière...), de l'opérateur et de î'éloi-gnement du point de mesure. En effet, toutes les mesuresoptiques sont influencées par l'indice de réfraction de l'air, quiest variable selon la température, l'hygrométrie et la pression.L'incertitude de mesure est de ± 0,5 mm, et de ± 0,3 mm quandles conditions sont très favorables. La distance de mesurecompatible avec cette précision va de 5 m à 30 m ; au-delà, lesmesures sont toujours possibles mais la précision baisse.Facilité de mise en œuvre et robustesseLes mesures sont faciles sous réserve que l'atmosphère de lagalerie soit suffisamment propre et que les cibles soient bienéclairées ; elles nécessitent l'absence de vibrations. De son côté,le tachéomètre est un appareil robuste, qui nécessite cependantune révision annuelle.Coût- Tachéomètre : environ 25 000 €- Cibles bi-réflex : 30 à 60 € selon le type de cible et la quantité

commandée.

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Méthodes d'auscultation i

D2 - à fil invar

Distancemètreabsolu

à fil invar

Principe et objectifsOn mesure à différentes dates la longueur de cordes (au sensgéométrique) joignant des plots scellés dans le parement d'unesection de tunnel. L'appareillage comprend, outre les plots etl'appareil de mesure, un jeu de fils calibrés en acier invar, dedifférentes longueurs, permettant de mesurer toutes lesdistances souhaitées en les mettant bout à bout (principe dujeu de poids). Ces fils sont tendus entre deux plots par l'inter-médiaire d'un appareil mesurant sous tension constante ladistance résiduelle. Un " profil de convergence " comprendtypiquement 3 (ou 5) plots, dont un en calotte, ce qui permetde mesurer jusqu'à 10 cordes horizontales ou obliques.Précision et limites d'utilisationL'incertitude de mesure est de ± 0,2 mm pour des bases déca-métriques, et de ± 0,1 mm pour de petites galeries ou puits(0 < 5 m) ; elle donc meilleure que celle des mesures optiques,et indépendante de l'atmosphère du tunnel. Cependant, laprécision diminue au-delà de 20 m. Bien entendu, il ne fautpas d'obstacle fixe en travers de la galerie, et il faut pouvoirarrêter facilement la circulation des engins.Mise en œuvre et robustesseLa mise en œuvre est délicate dans l'embarras des travaux, avecdes risques pour le personnel et le matériel du fait des circula-tions ; ainsi, dans les tunnels en exploitation, chaque mesurerequiert un arrêt du trafic ; de plus, une nacelle est nécessairelorsque la section comprend des repères en voûte. Mais c'est unappareillage robuste, où les chutes sont cependant à éviter. Unétalonnage du matériel est nécessaire pour le suivi à long terme ;il peut être fait sur un banc interférométrique, ou à défautremplacé par l'utilisation d'une deuxième série de fils calibréset de bases de référence.Différents types de matérielII existe des modèles mécaniques et des modèles électriques :• dans les modèles mécaniques (type LRPC), la tension cons-

tante du fil est obtenue à l'aide d'une molette manuelle, et lalecture de la distance résiduelle est effectuée sur un vernier :on mesure donc la distance absolue entre deux plots, mesurequi peut être répétée périodiquement sous réserve d'un bonétalonnage des fils. Par ailleurs, ces appareils permettent lesmesures subaquatiques ;

• dans les modèles électriques, la mise en tension du systèmeest effectuée par un moteur électrique ; un dynamomètre très

précis arrête la mesure lorsqu'une tension préréglée par lefabricant est atteinte ; un compteur associé au moteur affichealors la distance résiduelle.

Il existe également un autre dispositif à moteur électrique, maisqui n'utilise pas de fils calibrés et ne peut donc mesurer que desvariations de longueur entre tournées successives. Dans cecas, lors de la première mesure, la longueur d'un fil invarunique est ajustée à celle de la corde à mesurer (la course del'appareil étant de 60 mm), ce fil devant être conservé pour lamesure suivante. Il y a donc autant de fils de mesure que decordes à mesurer (cependant, on utilise souvent le même filpour plusieurs cordes de longueur différente, en sertissant surle fil une olive d'acier à une distance correspondant à lalongueur de chaque corde). Si un fil est déformé ou cassé lorsd'une manipulation, il doit être remplacé, ce qui interrompt lacontinuité du suivi des convergences.Coûts• Coût du matériel de mesure :

10 000 € pour le distancemètre mécanique,15 000 € pour le distancemètre électrique ;plots : 35 €/U ;fil invar : 15 € le ml.

• Fourniture et pose pour une section de 5 plots : 500 €.• Prestation de mesure pour un profil à 5 repères : 1 h, avec 2

opérateurs plus le chauffeur de la nacelle.TélémesureRarement automatisable. Cependant des dispositifs perma-nents de mesure au fil invar, reliés à une centrale de mesure,sont utilisés pour la surveillance de certains ouvrages souter-rains non circules.NB. Une variante du distancemètre mécanique est le distance-mètre à ruban invar. Cet appareil, qui était déjà moins utiliséque le système à fil invar avant l'apparition des méthodesoptiques, ne s'en distingue que par les caractères suivants :• mesure de longueur absolue par lecture d'un ruban gradué,• appareil plus lourd et encombrant, difficile à manipuler pour

des plots d'accès difficile,•précision moins bonne au-delà de 10 m, car le ruban,

sensible aux courants d'air et à son poids, prend une formede chaînette,

• matériel de mesure moins coûteux (2500 €).

Mesure deconvergenceau fil invar

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 1 87 JANVIER/FEVRIER 2OO5 i

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrainsS

Fiche D3 - à corde vibrante

Principe et objectifL'extensomètre à corde vibrante est un appareil à base décime-trique qui mesure la déformation du support dont il est soli-daire ; on peut aussi en déduire la variation de l'état decontrainte de ce support, si l'on connaît son module. C'est unappareil très courant pour mesurer les efforts dans un cintre (surlequel l'extensomètre est soudé), ou au sein d'une voûte en bétoncoffré (on positionne alors à l'intérieur de la voûte, avant béton-nage, des paires d'extensomètres : l'un à l'extrados, l'autre à l'in-trados, voire un 3ème près de la fibre neutre). La déformation del'extensomètre est mesurée par l'intermédiaire de la variation defréquence de résonance d'une corde vibrante (cf. fiche A3).PrécisionC'est un appareil de très grande précision et répétabilité. Leprincipe de la mesure, celle d'une fréquence, permet d'at-teindre aisément une résolution de 0,1 micromètre par mètre,d'où une incertitude habituelle de mesure de ± 3. IQ~6.RobustesseC'est un capteur extrêmement robuste, dont la durée de vie estde plusieurs dizaines d'années ; dans ce cas, on peut traiter lesrésultats annuels par des méthodes statistiques qui permettentde bien séparer les différents facteurs gouvernant la déforma-

tion du capteur : température, fluage du béton, évolution dessollicitations. Cette possibilité est utilisée en particulier pourausculter à long terme le revêtement de tunnels dans desterrains à comportement différé (marnes, argiles, gypse...). Lastabilité de la mesure est certainement la meilleure de l'en-semble des capteurs du génie civil.Limites d'utilisationLa partie sensible du capteur, k corde en acier, compense leseffets de la température du support en acier et dans unemoindre mesure celle du béton. Mais un étalonnage est néces-saire car le coefficient de correction en température du capteurn'est pas parfaitement connu. L'étendue de mesure est limitéeen partie haute par le fluage (voire la rupture) de la corde, et enpartie basse par sa mauvaise réponse à basse fréquence.Coût• Capteur : 120 à 200 € ; poste de lecture mobile : 3000 € ;

centrale de mesure fixe : à partir de 4 000 €.• Temps d'installation : 5 capteurs par heure ; durée d'un relevé :5 minutes par point.TélémesureMesures automatisables.

114 - à

Principe et objectifOn mesure les variations d'ouverture d'une fissure par l'inter-médiaire de la variation de longueur d'une corde vibrante,dont on mesure la fréquence de résonance (cf. fiche A3).Comme tous les appareils à corde vibrante, c'est un dispositifd'une très grande précision : l'incertitude de mesure est dequelques centièmes de mm.Limite d'utilisation et robustesseUne fois fixé de part et d'autre de la fissure, l'appareil a unecourse limitée à quelques dixièmes de mm seulement. Mais samise en œuvre est aisée et rapide. De plus, c'est un appareilrobuste et très fiable ; mais il faut garder à l'esprit qu'une dérive

dans le temps est possible, d'où la nécessité d'un contrôlepériodique avec un fissuromètre mécanique.Coût• Fourniture de l'appareil : 170 €.

Poste de lecture : 1700 €.• Temps de mesure: quelques minutes.TélémesureFacilement automatisable, ce qui est intéressant car il y asouvent beaucoup de points de mesure à suivre, difficilesd'accès. Le coût d'une centrale de mesures avec une trentainede voies est de 7000 € environ.

D5 - à

Principe et objectifFixé à demeure de part et d'autre des lèvres d'une fissure, cetappareil comprend principalement un ou des capteurs élec-triques de déplacement (inductifs ou résistifs), qui permettentde mesurer les déplacements relatifs des lèvres de la fissure avecune précision de l'ordre de quelques centièmes de mm. Maispar rapport au fissuromètre à corde vibrante, cet appareil a unecourse beaucoup plus grande (du millimètre au centimètre) ;les modèles tridimensionnels permettent surtout de mesurerles 3 composantes du déplacement relatif d'une fissure (ouver-ture, rejet et désaffleurement).

Mise en œuvre et robustesseLa mise en œuvre d'un fissuromètre est aisée et la lecturerapide. C'est un matériel robuste et très fiable ; il doit cepen-dant être protégé des salissures et de l'humidité.Coût• Fourniture d'un appareil unidirectionnel : de 170 à 250 € ;

pour un appareil tridirectionnel, il faut compter de 600 à900 €.

• Temps de lecture : quelques minutes.TélémesureFacilement automatisable. Le coût d'une centrale de mesureavec une trentaine de voies est de 7000 € environ.

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Méthodes d'auscultation des oywages souterrains

Fiche D6 - Fissuromètre mécanique

Principe et objectifLe principe de cette méthode consiste à matérialiser sur laparoi, de part et d'autre d'une fissure, une base de mesure fixe,et de venir périodiquement la relever avec un appareil portablequi permet de mesurer des longueurs. Les appareils les pluscourants sont les suivants :• les fissuromètres unidirectionnels : leur base de mesure

comprend deux plots scellés dans la paroi, distants d'environ100 mm, et munis d'une tête usinée (sphérique ou conique).L'appareil vient se caler sur ces têtes et la distance qui lessépare est mesurée par un comparateur mécanique. Une basede référence indéformable permet de régler le comparateuravant chaque mesure. L'incertitude de mesure est excellente :± 0,2mm;

• les fissuromètres tridirectionnels ; la base de mesure peut êtreconstituée soit de deux éléments métalliques coudés scellés depart et d'autre de la fissure (type Vinchon), soit comporterune pige centrale (type CETE) ; la disposition de cette baseest telle qu'elle permet de mesurer les 3 composantes dudéplacement relatif des épontes ; la course permise est de 10 à

40 mm. Les mesures se font avec un palmer ou un pied àcoulisse ; la précision est de l'ordre du dixième de mm.

Mise en œuvre et robustesseLa mise en œuvre est rapide, mais nécessite une nacelle pour lespoints difficiles d'accès. La seule limitation est la course desappareils qui, une fois la base scellée, ne dépasse pas quelquescentimètres ; mais en cas de déformations importantes, l'ins-tallation de nouvelles bases est peu coûteuse. Ce sont desdispositifs simples et robustes, ils doivent cependant êtreprotégés des risques de détérioration accidentelle et des salis-sures par un capot. Pour le long terme, il faut utiliser des dispo-sitifs en alliage inoxydable.Coût et délais• Fourniture d'un appareil tridirectionnel en inox : 600 €.• Temps d'installation d'une base type Vinchon : 1/2 heure ;

temps de mesure : quelques minutes.TélémesureNon automatisable par définition.

ANNEXE E

MESURE DES PARAMÉTRES MÉGANIQUES

Cette annexe regroupe trois types de mesures très différentes :(a) La mesure des efforts au sein ou à l'extrémité d'élémentsde soutènement (cintres ou butons le plus souvent) ; cesmesures peuvent être bien maîtrisées sur les chantiers etdonnent des résultats dont l'incertitude est connue ; elles fontl'objet des fiches El à E3, auxquelles il y aurait lieu de rajouterla fiche D4 (extensomètre à corde vibrante), déjà citée pour lamesure des déplacements mais très souvent utilisée pourmesurer les efforts dans les cintres et les butons ;(b) La mesure des contraintes dans le massif ou le soutène-ment, objet des fiches E4 à E7 ; contrairement aux premières,ces mesures sont toujours difficiles et approximatives, pour aumoins trois raisons :• l'introduction d'un appareil de mesure dans le milieu à tester

modifie forcément l'état de contraintes là où on veut lemesurer (sauf dans le cas des extensomètres mis en place dansune voûte avant de couler le béton) ;

• on ne peut extrapoler valablement l'état de contraintesmesuré dans un volume donné que dans le cas exceptionneld'un massif non fracturé ; dans les massifs fracturés, onignore souvent la représentativité des mesures effectuées, quidonnent une information essentiellement ponctuelle dontl'incertitude propre est par ailleurs très élevée ;

• les mesures ponctuelles de contrainte en milieu rocheux(surcarottage et borehole slotter) nécessitent de faire des hypo-thèses supplémentaires quant aux paramètres élastiques dumilieu étudié ; ces méthodes sont citées ici par souci d'homo-généité, bien qu'elles soient surtout utilisées dans le cadre dereconnaissances préalables plutôt que pour l'auscultation.

Par contre, les mesures de contraintes par fracturation hydrau-lique n'ont pas été décrites car elles relèvent plus de la recon-naissance géotechnique par forages profonds.c) La mesure des vibrations engendrées par certainesméthodes d'excavation comme le tir à l'explosif, le brise-roche,etc. (fiche E8).

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Méthodes d'c

Fiche El - Dynamomètre

Cale dynamométrique en pied de cintre, avec capteur dépression

Principe et objectifsC'est un capteur qui mesure une force. Il est utilisé le plussouvent pour suivre la tension d'un tirant ou d'un boulon(donc la pression qu'il exerce sur sa plaque d'appui), ou encorela compression exercée par un pied de cintre. Le principe demesure est le plus souvent la mesure directe de la pressionengendrée par cette force, au moyen de capteurs variés : à cordevibrante, à contre pression, à jauge électrique ou encore àmanomètre électrique.

PrécisionL'incertitude habituelle de mesure est de ± 5 % de l'étendue demesure.Limite d'utilisationLes gammes de mesure sont très variables selon les capteurs,mais la mesure des forces faibles est délicate. Les capteurs sontsouvent sensibles à l'excentrement de la force appliquée et à latempérature.Mise en œuvre et robustesseLa force appliquée doit être centrée et répartie convenablementsur le capteur. Mais ce sont des appareils robustes - à l'excep-tion des modèles à jauges, réservés au laboratoire.Coût• Capteur : 800 à 1800 € suivant la gamme ;

poste de mesure : 2800 €.• Temps d'installation : 5 capteurs par heure.• Mesure : 5 minutes par capteur.TélémesureCapteurs automatisables (sauf pour les modèles à contrepression).

E2 • de enPrincipeUne jauge de contrainte est composée d'un fil ou d'une tramemétallique conductrice insérée dans un élément plastique. Lajauge est collée directement sur la pièce à tester ou sur unsupport métallique intermédiaire. La déformation du supportentraîne celle du fil métallique, donc une variation de sa résis-tance électrique, variation qui est mesurée par un dispositifélectrique du type pont de Wheastone. Ces jauges, ou desmodèles semblables mais à trame semi-conductrice, sont géné-ralement l'élément sensible des capteurs industriels. En géniecivil, elles servent à mesurer les efforts dans les cintres ou lesbutons, plus généralement sur des structures métalliques, rare-ment sur le béton et jamais dans le terrain.La mesure est ponctuelle, sur la longueur de la jauge qui esthabituellement de 6 mm. Pour les milieux poreux ou microfis-surés, il faut utiliser des jauges de grande longueur (60 mm ouplus), plus difficiles à mettre en place. Pour les structures, ilfaut multiplier le nombre de jauges sur une section afin de faireune moyenne ; on en utilise aussi pour suivre l'évolution desefforts dans des boulons instrumentés, où l'on colle des jaugesà intervalles réguliersPrécisionEn laboratoire, la résolution est meilleure que un micromètrepar mètre. Sur site, en l'absence de dérive, la précision à longterme atteint 10~5.Limites d'utilisationLes variations de résistance mesurées sont très faibles, donc trèssensibles aux grandeurs parasites (humidité particulièrement).

Les jauges installées sur site présentent fréquemment desdérives non maîtrisables à long terme.Les jauges, bien que compensées en température pour un typede support (acier ou béton, par exemple), ne le sont effective-ment que dans une plage limitée de température, indiquée parle constructeur ; au-delà, la compensation devient une sourced'erreur non négligeable. La mesure d'une jauge inactive dusite, ou des montages à plusieurs jauges (demi-pont ou pontcomplet), limitent l'effet de la température sur la mesure.Mise en œuvre et robustesseLe collage ou la soudure des jauges est un travail de spécialiste ;la protection des jauges et des câbles doit être sans faille. Lesdifficultés de tenue à long terme sur site limitent l'usage de cesjauges à des mesures de courte durée. La mesure elle-même surle site est délicate car la moindre variation de résistance (auniveau des contacts, par exemple) est vue comme une déforma-tion ! Globalement, la robustesse de jauges, même bien instal-lées et protégées sur site, peut être qualifiée de moyenne ; ellessont très sensibles à l'humidité.Coût•Jauge:2à25€;

poste de mesure manuel : 2 500 €.• Installation : 0,5 h par point instrumenté.• Mesure : 5 minutes par jauge.TélémesureMesures automatisables grâce à des conditionneurs spécifiques.

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13 - Cellule hydraulique à

Définition et objectifsCet appareil, parfois nommée " coussin " ou " soufflet hydrau-lique ", est surtout utilisé pour mesurer des efforts perpendicu-laires à son plan, tels ceux transmis par un cintre ou un buton.Il comprend un soufflet déformable en acier, associé à uncapteur à corde vibrante qui mesure la pression du liquidecontenu dans le soufflet. Ce capteur est du type de ceux utiliséspour les mesures de pression d'eau (cf. fiche n° F2) ; il fautveiller à ce qu'il soit bien saturé lors du remplissage pour êtresûr que la pression mesurée reflète bien l'effort exercé sur lesoufflet. La raideur propre du coussin, bien que diminuée pardes gorges et autres dispositifs à sa périphérie, nécessite unétalonnage.Difficultés ou limites d'utilisationLa qualité de la mesure est liée à celle de l'insertion de l'appareildans le milieu à ausculter, comme pour les cellules hydrau-liques à pression totale (cf. fiche n° E4) ; aussi n'est-il pasrecommandé de l'utiliser pour mesurer des contraintes àterface entre le soutènement et un terrain moins rigide.

m-

PrécisionLa résolution est égale à 5-10-4 de la pleine échelle de mesure,d'où une très grande précision (5.10-3).Mise en œuvre et robustesseLe plus délicat est d'installer le soufflet contre la plaquedestinée à transmettre la force à mesurer, puis de s'assurer qu'ilest bien saturé avant la montée en pression. Mais une foisinstallé et étalonné, cet appareil est très robuste et durable,comme tous les appareils à corde vibrante.Coûts et délais• Prix d'un soufflet : 1300 € ;

prix d'une centrale de mesure (qui peut être commune à ungrand nombre de capteurs) : 3500 €.

• Temps d'installation pour une paire de " coussins " hydrau-liques en pieds de cintre : 2 h (avec 2 opérateurs).

Possibilité de télémesureFacilement automatisable (contrairement aux cellules decontrainte à pression totale), avec tous les avantages descapteurs à sortie en fréquence.

14 - de

Cellule hydraulique dépression totale

Définition, généralitésCe capteur utilise le principe de mesure de la contrepression.Constitué d'une cellule plate remplie d'un liquide, il mesure lapression exercée par le terrain sur la cellule. Cette pression esttransmise au liquide puis, par son intermédiaire, à un élémentsensible à la pression.PrécisionEtendue de mesure : 0,3 à 3,5 MPa. L'incertitude est de l'ordrede ± 5 % de l'étendue de mesure.

Limite d'utilisationII y a une très forte interaction entre le terrain et la cellule demesure, puisque le seul fait d'installer le capteur modifie forcé-ment l'état de contrainte que l'on veut mesurer. Par suite, lavaleur de pression relevée par le capteur est habituellementassez éloignée de la valeur vraie qu'il est impossible, sauf excep-tion, de mesurer précisément par cette méthode.Mise en œuvre et robustesseLa procédure de mise en place doit limiter au maximum lesinteractions terrain-capteur, par exemple en utilisant des maté-riaux de scellement de même rigidité que le terrain. Au demeu-rant, c'est un capteur très robuste. Mais la circulation du fluidequi sert à déterminer la pression dans les tubulures est quelque-fois perturbée par des bulles de gaz.

Coût- Coût d'un capteur : 450 € plus les tubulures ;

poste de lecture : 4000 € (pour une 1/2 douzaine de capteurs).- Durée d'installation : 1 h par capteur, avec surfaçage.

Mesure : 5 minutes par capteur.

TélémesureTrès difficilement automatisable.

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Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

E5 -

Principe et objectifCette méthode de mesure est basée sur le relâchement descontraintes dans une carotte lors de son détachement progressifdu massif, opération pendant laquelle on mesure simultané-ment la déformation de la carotte. Les opérations suivent laséquence suivante :• réalisation d'un forage de gros diamètre (0 100 à 150 mm)

jusqu'à la zone à tester ;• foration d'un trou pilote coaxial 0 38 mm, de 400 mm de

longueur, où l'on place une cellule qui servira ensuite àmesurer les déformations de la roche ;

• reprise de la foration en gros diamètre autour du trou pilote,de façon à libérer complètement les contraintes dans lacarotte contenant la cellule ; pendant le " surcarottage ", lacellule enregistre les déformations de la carotte ;

• mesure au laboratoire des paramètres élastiques (E et v) de lacarotte extraite.

Les déformations de la carotte sont mesurées le plus souventpar des rosettes de jauges de contraintes collées soit contre l'ex-trémité de la carotte (système " Doorstopper "), soit contre lesparois du trou-pilote (système CSIRO), avec de nombreusesvariantes. On peut alors remonter aux contraintes initiales sil'on connaît la loi de comportement de la roche ; mais pourrésoudre le tenseur complet, il faut le plus souvent 2 à 3 foragesd'orientation différente, avec si possible plusieurs essais parforages. A noter que la méthode CEJM (cellule extensomé-trique à jauges multiples) permet de déterminer le tenseur àpartir d'un seul forage (cf. Bull. de liaison des LPC, n° 172,1991).

Conditions d'utilisationCette méthode a été développée à l'origine - et ne donne derésultats incontestables — que pour des roches homogènes,isotropes et à comportement élastique et linéaire ; tout écartpar rapport à ces qualités entraîne des calculs très lourds et desdifficultés d'interprétation. La méthode est surtout adaptée auxbétons et aux roches homogènes et non fissurées. Dans tous lescas, les mesures sont complexes et très délicates (en particulierle collage à distance des jauges de contraintes, et la correctionde température, impérative) ; elles ne peuvent être réalisées etinterprétées que par des spécialistes.Coûts et délaisPour une cellule type CSIRO HI, le coût d'amenée-repli d'unéquipement complet (hors machine de forage à mobiliser) peutêtre estimé à 5 000 €, et celui d'une mesure du tenseur completpar surcarottage à 4 000 €. Une équipe bien rodée de deuxpersonnes mobilisée pendant une semaine peut faire environ 5essais (non compris l'exécution préalable des trous de grosdiamètre jusqu'à la profondeur des essais).Variante du " sous-carottage "Pour éviter certaines difficultés propres au surcarottage(discage des carottes, échauffement, présence d'un câble à l'in-térieur du carottier), on a imaginé de libérer les contraintesautour de la sonde positionnée dans le trou-pilote en réalisantun forage de gros diamètre non plus autour mais à côté dutrou-pilote. On réalise alors typiquement 3 trous pilotes,orientés à 120° autour du futur gros forage et garnis chacund'une sonde mesurant les déformations ; puis on réalise le grostrou en 0 300 à 500 mm. L'interprétation nécessite alors unemodélisation intermédiaire, pour savoir comment on peutremonter aux contraintes initiales à partir des variations decontraintes mesurées dans les trous périphériques.

16 - au

Principe et objectifLe but de cette méthode est de mesurer rapidement lacontrainte tangentielle à la paroi d'un forage, en 2D, grâce àune sonde réutilisable capable de faire de nombreuses mesures.Le principe de base est de provoquer le relâchement de cettecontrainte au voisinage de la paroi en réalisant une saignéesemi-circulaire dans un plan axial ; cette saignée est réalisée parune scie pneumatique rétractable de 90 mm de diamètre,contenue dans la sonde et refroidie à l'eau.La déformation tangentielle (diminution du périmètre dutrou) qui résulte du relâchement de la contrainte est mesurée àproximité de la saignée pendant et après le sciage, au moyend'un déformètre de haute sensibilité, muni de pointes rétracta-bles qui sont plaquées contre la paroi. Un essai comprend clas-siquement l'exécution de 3 saignées en un point d'un forage,orientées à 120°.Conditions de mise en œuvreLes mesures se font dans un forage 0 103 mm, jusqu'à 30 mde profondeur, la sonde étant manceuvrée avec des tiges. Pourexécuter chaque saignée, la sonde est bloquée contre les parois

du trou avec des vérins. Cette méthode n'est bien adaptéequ'aux roches dotées d'une résistance suffisante (Rc > 10 MPa),à comportement isotrope et non plastifiées par l'excès decontrainte.Précision et interprétationLa mesure de la déformation à la paroi est d'une très grandeprécision (10"6), mais la résolution du tenseur des contraintesest toujours délicate car elle nécessite à la fois la connaissancedes paramètres élastiques de la roche (E et v), et un nombresuffisant de forages d'orientation différente (au moins 3). Deplus, les résultats sont toujours très perturbés par l'existence defractures à proximité des saignées testées ; par suite, les mesuresn'ont de sens que loin des zones affectées par l'excavation.Coûts et délaisLe coût d'amenée-repli de la sonde est d'environ 7 000 € ; unedétermination complète du tenseur à partir d'essais dans 3forages orthogonaux est alors facturée 15 000 €. Une fois lesforages mis à disposition, et sachant qu'un essai dure environ10 minutes, une équipe bien entraînée de deux opérateurs peutréaliser et tester 4 saignées à l'heure.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5

Fiche E7 - Mesure contraintes ou vérin plot

Vérin platpour mesurede contrainte

dans un pilierde carrière

Principe et objectifComme pour le borehole-slotter (cf. fiche E6), cette méthodeutilise le principe du relâchement des contraintes de part etd'autre d'une saignée ; mais ici la saignée est réalisée à la paroid'une galerie avec une scie de quelque 50 cm de diamètre, quipénètre d'un demi rayon dans le terrain. La distance entre lesépontes de la saignée est mesurée avec soin, avant et aprèssciage, grâce à un fissuromètre mécanique qui s'ajuste sur desplots en laiton scellés dans la paroi (cf. fiche D6). On introduitalors dans la saignée un vérin plat que l'on met en pressionjusqu'à annulation des déformations de la paroi ; la pressionpermettant de restituer l'état initial est assimilée à la contraintenaturelle qui régnait normalement à la saignée.Cette méthode permet une excellente évaluation de lacontrainte verticale dans des piliers de mine non fissurés ; ellepermet aussi de bien évaluer la contrainte tangentielle à la paroide galeries en terrain massif et bien purgé, ou encore dans desrevêtements maçonnées ou bétonnés. Mais si l'on veut accéder

au tenseur complet des contraintes régnant autour d'untunnel, il faut tester au moins 6 saignées orientées différem-ment, puis modéliser le comportement du massif en recher-chant un tenseur qui coïncide au mieux avec les résultats desmesures.Conditions d'utilisationCette méthode est applicable à des roches dures à très tendres,sous réserve que les plots encadrant la saignée soient bienscellés. La seule condition est que le comportement de la rochesoit réversible (pas forcément linéaire), et qu'il n'y ait pas defluage après libération des contraintes. De plus, les résultats nesont pas exploitables s'il existe des fractures à une distance infé-rieure à 3 fois le diamètre de la saignée - en particulier dans lesgaleries tirées " brutalement " à l'explosif. A noter qu'un appa-reil allemand permet d'aller faire une saignée jusqu'à 1,50 m àl'intérieur du parement.PrécisionLorsque ces conditions sont réunies, la pression d'annulationdes déformations donne avec une précision meilleure que 10%de la contrainte normale à la saignée, quelque soit l'orientationdes contraintes principales. Bien que vieille d'un demi siècle etlourde en main d'oeuvre, cette méthode relativement simplereste donc très fiable.Coûts et délaisLe coût de la scie et de son bâti, qu'il faut fixer sur la paroi àchaque essai, est d'environ 7 000 €, celui d'un vérin plat 200 €(sous réserve qu'ils soient fabriqués en série). Une équipe bienrodée de deux personnes peut créer et tester 3 à 5 saignées parposte, selon les conditions d'accès au point de mesure.

E8 -

ObjectifeLe but est d'enregistrer les caractéristiques des ébranlementsprovenant de différentes sources de vibrations (explosifs,engins mécaniques puissants...), qui sont engendrées par lestravaux de construction ou de confortement d'un ouvragesouterrain, ou bien par des travaux effectués à proximité. Lesmesures peuvent porter sur les déplacements, les accélérationsou les vitesses particulaires que subissent les structures ou leterrain au passage de l'ébranlement (il ne s'agit donc pas demesurer les caractéristiques de propagation de celui-ci, commeen prospection sismique).Ces mesures sont très importantes lors du creusement d'unsouterrain pour lequel le maître d'ouvrage impose des seuils devibrations dans le but de respecter l'environnement, en parti-culier pour ne pas risquer d'endommager des ouvrages voisins ;elles permettent, lors d'essais préalables, de déterminer descharges d'explosifs et d'optimiser des plans de tir respectant lesseuils de vibration imposés.PrincipeDe façon générale, en travaux publics, ce sont les vitessesparticulaires qui sont mesurées. Les capteurs de vitesse sont

des géophones tridirectionnels, mais on utilise parfois des accé-léromètres. Le principe de fonctionnement du géophone estbasé sur le comportement d'une masse suspendue dans lechamp d'une bobine ; lorsque cette masse est soumise à vibra-tion, la mesure de la tension électrique aux bornes de la bobinepermet de déterminer la vitesse particulaire en mm/s.L'enregistrement des signaux vibratoires et leur quantificationnécessitent un traitement informatique à l'aide d'une chaîne demesure, qui permet notamment, par transformée de Fourier(FFT), d'obtenir le spectre en fréquences des vibrations.Caractéristiques et mise en oeuvreLes types de géophone sont définis en fonction de leurfréquence propre, qui correspond à la limite inférieure desfréquences directement mesurables par ceux-ci : 1 Hz, 2 Hz ou4,5 Hz. Les mesures sont pratiquées en général par des labora-toires spécialisés.CoûtLe coût d'une journée de mesure avec opérateur (mise en placede la chaîne de mesure, saisie et traitement) est de l'ordre de 3800 à 6 000 €.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'auscultation des ouvrages souterrains

ANNEXE F

MESURE DES PARAMÈTRES HYDRAULIQUES

Les méthodes de mesure des paramètres hydrauliques utilespour les travaux souterrains comprennent classiquement troiscatégories :

• les mesures de la pression interstitielle régnant au sein duterrain, qu'on la mesure directement au point étudié ou par lebiais du niveau hydrostatique d'un forage (cf. fiches FI et F2),

1 les mesures de débit d'un canal d'exhaure, qu'il s'agisse d'unfossé ouvert (fiches F3) ou d'une conduite fermée (fiches F4etF5),

1 les mesures de perméabilité du terrain, non traitées ici carelles sont plutôt pratiquées lors des reconnaissances préala-bles et rarement pendant les travaux.

Fiche FI - ouvert

Principe et objectifL'objectif est la mesure du niveau piézométrique en un pointd'une nappe ou d'un massif fracturé, au moyen d'un forageouvert spécialement équipé : il peut s'agir soit d'un tube plas-tique crépine au voisinage du point étudié, soit d'un tubageétanche en liaison hydraulique avec une chambre de prise depression. Les variations de charge hydraulique dans la chambrese traduisent par des variations du niveau d'eau dans le forage,qui sont mesurées. Ce dispositif est bien adapté aux terrainsperméables. Les mesures peuvent être :• soit manuelles : sonde électrique avec câble gradué ;• soit automatisées :• par capteur de pression immergé, relié à une centrale d'acqui-

sition de données ; on utilise couramment des capteurs depression piézorésistifs ;

• par transmetteur pneumatique (dit " bulle à bulle "), où lecapteur de pression extérieur au forage est relié à une centraled'acquisition ;

• par capteur de niveau de type radar en tête du forage, etc.Précision• Sonde électrique : 0,5 cm à 1 cm jusqu'à une profondeur de

50 m, 1 à 2 cm à 100 m.• Capteurs piézorésistifs : 0,2 à 0,5 % de la pleine échelle ;

l'étendue de mesure peut être très variée (quelques dizaines dekPa à 20 MPa ou plus).

Limites d'utilisationProfondeur : forages généralement verticaux ou subverticauxde 10 à 100 m de profondeur. Il existe des dispositifs spéciale-ment adaptés pour les forages profonds (câble porteur pour lecapteur, capteurs de grande précision, etc.).Robustesse• Sondes électriques : simples et robustes. Mais l'usure des

câbles doit être surveillée (mauvais contacts, raccourcisse-ment suite à réparation...) ;

• Capteurs de pression piézorésistifs immergés : problèmes dedérive, nécessitant un étalonnage annuel et un nettoyage sinécessaire (dépôts sur la membrane). Sensibilité à la foudre decertains modèles mal protégés.

Mise en œuvreLe premier élément est un forage de diamètre excavé 60 à100 mm, ou plus. La chambre de mesure, longue de un àplusieurs mètres, doit être soutenue en terrain meuble par dugravier propre ; elle est reliée à la surface par un tube ouvert enPVC ou métal, 0 30 mm minimum. Lorsqu'il y a plusieursnappes superposées de charge différente, le haut de la chambrede mesure doit être isolé en scellant au terrain le tube ouvert,grâce à un bouchon de ciment.• Précautions dépose : propreté des parois de la chambre et du

gravier, et scellement correct de l'annulaire ; l'opération estplus délicate lorsqu'il y a un tubage provisoire du trou, qu'ilfaut retirer après mise en place du gravier.

• Durée de pose : 3 à 4 h pour le nettoyage du trou (profon-deur < 30 m), la pose du tube et du gravier, et le scellementde l'annulaire par le foreur. Pour la mise en place et le réglaged'un capteur immergé, et son raccordement à une centrale : 1h de technicien.

Coût• Sonde électrique : 150 à 300 € selon la longueur de câble.

Temps de mesure manuelle : 5 minutes.• Capteur piézorésistif immergé : 300 à 600 € selon la classe de

précision ; câble : 3 à 5 €/m ; centrale d'acquisition : de 800 €(pour une voie de mesure) à 4 000 € (pour 12 voies).

• Bulle à bulle : 800 à 1500 € selon le système d'acquisitionintégré.

TélémesureMesures automatisables par raccordement des capteurs à unecentrale d'acquisition de données compatible avec ceux-ci.

* TUNNIELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

Méthodes d'auscultation des ouvraqes souterrains

F2 -

Principe et objectifL'objectif est la mesure du niveau piézométrique dans unmassif, à partir d'une chambre fermée de longueur métrique àplurimétrique, dans laquelle est placé un capteur de pression.Une variation de charge hydraulique du terrain se traduit parune variation de la pression d'eau sur le capteur, sans entraîner(comme avec un piézomètre ouvert) une variation de volumedu fluide dans la chambre ; le temps de réponse est plus rapide,ce qui rend ce dispositif est bien adapté aux terrains peuperméables.Le capteur doit être positionné dans le gravier de la chambre ;c'est généralement un capteur de pression absolue à cordevibrante, en raison de sa robustesse, notamment dans le cas oùil n'est pas retirable du forage pour étalonnage ou échange.Possibilité de capteurs piézorésistifs (de pression absolue ourelative), ou à contre-pression.Précision• Capteur à corde vibrante : 0,1 à 0,25 % de la pleine échelle.

Etendue de mesure : 0-20 m à 0-500 m d'eau. Pour lescapteurs de pression absolue à faible étendue de mesure,nécessité de disposer d'un baromètre pour corriger lesmesures.

• Capteurs piézorésistifs : 0,2 à 0,5 % de la pleine échelle.Etendues de mesure très variées (quelques mètres à plus de2000 m d'eau).

Limites d'utilisationProfondeur maximale de mise en place : 100 à 200 m en géniecivil, dans des forages verticaux ou peu à moyennementinclinés (difficultés à mettre en place le gravier et le ciment sil'inclinaison dépasse 45°).

RobustesseElle dépend du capteur, du soin apporté à son installation et dusite (longueur des câbles, exposition à la foudre...). Une longueexpérience montre que les capteurs à corde vibrante sont trèsrobustes.Mise en œuvre• Forage : 0 60 à 100 mm. Chambre de mesure longue de

quelques mètres (mesure plus ou moins ponctuelle), etsoutenue par du gravier propre. Scellement de la chambre parun bouchon de bentonite, argile ou ciment (exceptionnelle-ment par un obturateur gonflable, ce qui nécessite une étan-chéité parfaite). Plusieurs chambres peuvent être superposéesdans un même forage.

• Précautions de pose : stabilité de la chambre, propreté desparois et du gravier, scellement correct de la chambre, satura-tion préalable du filtre du capteur. Pose plus délicate lorsquel'opération nécessite la présence d'un tubage provisoire dutrou.

• Durée de pose : 3 à 4 h pour le nettoyage du trou (profondeur< 30 m), la descente du gravier et du capteur, et le scellementdu bouchon, avec un technicien et le foreur si nécessaire.

Coût• Fourniture du capteur à corde vibrante : 500 à 1000 € ;

câble : 4 à 8 €/m ;poste de lecture : 2500 à 3500 €.

• Mesure manuelle : 5 minutes de technicien.TélémesureMesures automatisables par raccordement des capteurs à unecentrale d'acquisition de données compatible avec ceux-ci(mesure d'une fréquence pour les cordes vibrantes).

F3 - de en

Principe et objectifsLe système de mesure comprend un canal de tranquillisation àl'amont, un déversoir de forme normalisée qui impose àl'amont un niveau d'eau fonction du débit, et un appareil demesure de ce niveau amont. Cet appareil peut être :• un capteur inductif, associé à un flotteur coulissant le long

d'un axe vertical,• un capteur à ultrasons, immergé ou extérieur.PrécisionLa mesure par capteur inductif permet une lecture du niveaud'eau avec une résolution de 1/100 de mm, et une incertitudede mesure de l'ordre de ± 0,1 de mm.

RobustesseParadoxalement, le problème principal n'est pas l'appareil demesure du niveau d'eau, mais l'entretien du canal d'amenée,qui doit faire l'objet d'une surveillance permanente pour évitertout entraînement de débris ou corps flottants susceptiblesd'obturer le déversoir.Coûts et délaisPrix du matériel de l'ordre de 3000 €.Installation du canal et du dispositif de mesure : environ 1 jourde technicien.Possibilité de télémesureLes deux variantes citées sont automatisables, sachant que lesconditions d'écoulement dans le canal doivent être fréquem-ment vérifiées de visu.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS NI0 1 87 JANVIER/FEVRIER 2OO5 l

Fiche F4 - électromagnétique sur conduite

Débimètreélectromagnétique

sur tuyauterie

Principe et objectifD'après la loi de Faraday, si un liquide en mouvement, électri-quement conducteur, est soumis à un champ magnétique, ilapparaît une différence de potentiel (proportionnelle à lavitesse du liquide) entre deux électrodes placées perpendiculai-rement au mouvement et au champ magnétique. La mesure dela vitesse se résume donc à celle d'une tension électrique.PrécisionElle est de 0,2 % à 0,5 % de la pleine échelle de mesure. Deplus, le système possède une grande dynamique de mesure(jusqu'à 100).

Limite d'utilisation• La vitesse du liquide doit être comprise entre 0,1 et 10 m/s.• II faut que la conduite soit pleine.• Le fluide conducteur doit avoir une résistivité minimale

(p > 5 jiS).RobustesseLe système de mesure est peu sensible à la nature du fluide,même s'il s'agit de fluides chargés. Il n'occasionne pratique-ment pas d'obstruction ni de pertes de charge.Mise en œuvreComme la mesure ne peut être faite que sur une conduitepleine, les fournisseurs recommandent d'installer le dispositifen partie basse d'une conduite, et au milieu d'un tronçon recti-ligne de longueur suffisante (pas de turbulences). De plus, ilfaut procéder à un nettoyage périodique des électrodes, etveiller à ce que la conduite soit raccordée à une masse élec-trique de bonne qualité.CoûtSelon diamètre : 2 000 à 4 000 € pour une conduite 0 40 à100 mm. Onéreux pour de plus gros diamètres (les systèmes àinsertion sont alors mieux adaptés).TélémesureLe système est prévu pour transmettre des signaux analogiques(boucle de courant pour le débit) ou des impulsions (pour levolume débité) ; il est raccordable à une centrale d'acquisitionde données adaptée.

F5 -

PrincipeLe débit est mesuré par des transducteurs ultrasoniques, placésà l'extérieur ou à l'intérieur de la conduite. Deux principes sontutilisés :• mesure du temps de transit d'impulsions dans le fluide en mou-

vement : leur vitesse de propagation varie avec celle du fluide ;• effet Doppler : modification, du fait de la vitesse du fluide, de

la fréquence d'un signal ultrasonique émis dans l'écoulement.PrécisionLa précision des appareils à temps de transit est de 0,5% à 1%de l'échelle, selon les modèles (fixés à demeure ou portables) ;celle des appareils à effet Doppler est de 3 à 10%. La dyna-mique de mesure est élevée (jusqu'à 50).Limite d'utilisation• Appareils à effet Doppler : uniquement pour liquides chargés.• Vitesse du fluide comprise généralement entre 0,2 et 10 m/s.• Nécessité d'une conduite pleine dans tous les cas.RobustesseAppareils à transducteurs externes : robustesse excellente (faci-lement démontables). Pas de pertes de charge induites par lamesure.

Mise en œuvre• Des configurations sont possibles avec plusieurs faisceaux

d'ultrasons.• Impérativement sur conduites pleines. Recommandations du

fournisseur à respecter pour les parties droites de tuyauterieen amont et en aval.

• Nettoyage périodique pour les appareils à transducteursinternes.

Coût• Appareils portables à capteurs externes : environ 5 000 €

(pour 0 50 à 500 mm) ; ils intègrent souvent une petitecentrale de calcul permettant de rentrer les caractéristiques dela conduite (diamètre et épaisseur).

• Appareil fixé à demeure : 4 000 à 5 000 € pour 0 100 mm, leprix augmentant assez peu avec le diamètre de la conduite.

TélémesureLe système est prévu pour transmettre des signaux analogiques(boucle de courant pour le débit) ou des impulsions (pour levolume débité) ; il est raccordable à une centrale d'acquisitionde données adaptée.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N" 187 -JANVIER/FEVRIER ZOOS

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Tunnel de base du Lôtschberg

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SCETAURPUTE .une société du groupe CglS

Département Géotechnique et Matériaux

«/ Conception/ Développement/ Installation/ Mesures/ Télésurveillance•/ Suivi de la construction/ Maintenance des ouvrages

INSTRUMENTATION D'OUVRAGES ET DE SITES |

Des références• Laboratoire souterrain de Meuse/Haute Marne• Télésurveillance des Tunnels de Chamoise et

de Puymorens* Ponts du TGV Méditerranée* Instrumentation de voie de tramway par

capteur a fibres optiques« Barrages du Haut-Rhin« Essais de chargement de fondations

3, rue du Dr Schweitzer38180 Seyssins

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N PREMIER BILAN DES TRAVAUXLA LIGNE

Bernard MERCIERSYSTRA, Responsable de la cellule travauxdu Groupement de Maîtrise d'ceuvre

AINT MICHEL

AINT AGNE-CF

AOUZELONG

LOTI

LOT 2

LOT 3

LOT4

Nous avions fait le pointde l'avancement destravaux de gros-œuvrede la ligne B de l'agglo-mération toulousaine enaoût 2002 (TOSn°172,juillet/août 2002) puis,dans le recueil des Journéesd'études Internationales deToulouse du 21 au 23octobre 2002, nous avions(B.Mercier, J-Y de Lamballerie)décrit plus en détail l'environ-nement géologique et les diffi-cultés du projet.Les chantiers avaient alorsdémarré depuis un an.Aujourd'hui, fin décembre 2004, les prin-cipaux lots dont le délai était de 3 ans etdemi à 4 ans sont en voie d'achèvementet les 2 lots de tranchées couvertes ontété achevés dans les temps.Nous vous proposons donc de faire ci-après un premier bilan technique deces principaux lots.Auparavant, rappelons que la ligne Best longue de 16 km, entièrement ensouterrain (tunnel foré à 2 voies : 11 600 m,tunnel foré à 1 voie : 1 100 m, tranchéecouverte : 2 600 m) et comprend 20 sta-tions plus une réservation pour une futurestation (voir plan de la ligne B).

Le Syndicat Mixte de l'Agglomération Toulousaine (SMTC TISSEO) a confié la Maîtrise d'Ouvrageà la Société du Métro de l'Agglomération Toulousaine (SMAT) par convention de mandat.Cette dernière a confié 'étude et la réalisation du système VAL (véhicule automatique léger) à SIE-MENS Transportation System. En parallèle, elle a confié au groupement SYSTRA-TTE - INGEROP- SETI, SYSTRA étant mandataire, l'étude et le suivi des travaux de gros-œuvre, de second œuvreet des équipements non liés au système.Enfin, il y a deux ans nous écrivions que l'inauguration était prévue mi-mai 2007.Aujourd'hui, un des lots de tunnel foré ayant subi des retards, le Maître d'Ouvrage accélère la poseet l'équipement des voies par SIEMENS (2 ateliers de pose au lieu d'un) pour résorber en partiece retard.L'inauguration est maintenant prévue en deux temps, février 2007 pour la moitié Nord et début

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

LOTS

LOT6

n premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

septembre 2007 pour l'autre moitié.

LOT 2

î - Avancement généralLe lot 2, au Nord, a été attribué auGroupement Campenon Bernard TP-EiffageTP, Campenon Bernard TP étant mandataire.Le lot 2 compte 7 stations, un tunnel foré de4 700 m de longueur et des ouvragesannexes de ventilation et/ou d'épuisement.Aujourd'hui, fin décembre 2004, 4 stationssur 7 sont terminées et pour les deux der-nières stations, au Sud du lot, et la premièrestation au Nord, ayant servi de puits d'at-taque au tunnelier, les structures intérieureset les accès sont en cours pour être terminésdébut mai 2005 à la date contractuelle.Le tunnelier a terminé son creusement le30/08/04 et il a été démonté et évacué le08/11/04 pour être réutilisé.Le béton sous voies qui a démarré le27/09/04, est terminé pour les tronçons Nordqui ont été mis à disposition du Maîtred'Ouvrage pour SIEMENS (premier tronçonle 18/04/05 au Maître d'Ouvrage et le08/11/05 à SIEMENS) et les derniers tron-çons à l'extrémité Sud côté lot 3 seront mis àdisposition fin janvier.Les ouvrages annexes sont terminés et mis àdisposition en même temps que le tronçonde tunnel concerné.L'ensemble de l'ouvrage étant quasimentterminé et le creusement du tunnel achevé,il est temps de faire un premier bi an destravaux.Le bilan ci-après, concerne principalement lecreusement du tunnelier.

2 - Bilan du creusement autunnelier

2.1 - Caractéristiques techniquesLe lot 2 est le lot qui a la plus grande lon-gueur de tunnel à forer, 4 700 m.Rappelons que le diamètre intérieur du tun-nel est de 6,80 m, l'épaisseur des voussoirsde 0,34 m, et la longueur des voussoirs de1,40 m et 1 m (rayon minimal des courbes enplan du tracé : 200 m).Ces caractéristiques géométriques sontd'ailleurs communes à tous les lots.L'anneau du lot 2 est constitué de 5 voussoirset d'une clef.Le Groupement d'Entreprises a mis enoeuvre un tunnelier à pression de terreHERRENKNECHT de 7,77 m de diamètrespécialement construit pour ce projet.

2.2 - Déroulement du chantierLe tunnelier a démarré le creusement à l'extré-mité Nord du lot 2 (station Trois Cocus) le05/08/02 et est arrivé le 30/08/04 à l'extré-mité Sud (puits Hugo) dans les délais, après25 mois de creusement (y compris traverséesdes stations, arrêts pour confortement).Le profil du tunnel est entièrement dans lamolasse argilo-sableuse.La couverture du tunnel est en moyenne de10 m de terre dont au minimum 3-4 m demolasse argilo-sableuse.Le creusement dans les terrains à prédomi-nance argileuse s'est déroulé sans problème.La traversée de certaines zones sableuses(sable peu silteux et sable propre, fin et par-fois grossier) s'est révélé plus délicate (ten-dance à l'amorçage de cloches).Le creusement a été effectué en 15 postespar semaine puis en 17 postes avec 2 postesde maintenance à partir du dernier tiers delongueur de tunnel restant à creuser.Les caractéristiques des terrains rencontrés sontidentiques à celles qui ont été déterminéesd'après le sondage de la campagne dereconnaissance préalable.Le tunnelier était équipé du logiciel de gui-dage CAP qui a permis de positionner lecentre du tunnel à l'intérieur des tolérancesdu marché (cercle de 0,10 m de rayon).La vitesse du creusement moyenne (hors tra-versées des stations et arrêts pour conforte-ment) a été de 16,20 m /jour et la meilleurejournée a été de 37,80 m.Enfin, il faut noter que le Groupementd'Entreprises a choisi d'utiliser des trains surpneus à guidage par pneus fabriqués parTECHNIMETAL (lot 5 également). Le guidageétait assuré par un décaissé dans le "voussoirde pied" dont la pose à l'avancement étaitimposé pour le marché. Ces trains ont donnétoute satisfaction compte tenu des pentes de5 % et 6 % en approche des stations.

Vue du tunnel avec voussoirs de pied

Problèmes particuliers»*• Bande transporteuseLe tunnel devant être foré avec une seuleattaque, la bande transporteuse a atteint unelongueur de 5 200 m pour assurer le mari-nage de 4 700 m de tunnel.En effet, pour limiter l'encombrement en sta-tions des reprises de tapis et les temps mortsd'installation de tapis successifs, leGroupement d'Entreprises a choisi d'installerun tapis d'un seul tenant.Cependant, le rayon en plan du tracé de200 m à 3 500 m du puits d'attaque aentraîné des efforts parasites dans le tapis.Il a donc été nécessaire de mettre 8 boostersdont le réglage a été parfois délicat.*• Creusement sous les boulevardsLe creusement au tunnelier à pression deterre était délicat même avec l'ajout de poly-mères quand une couche de sable molas-sique se trouvait en calotte du tunnel.Dans la zone des boulevards, le tunnel chemine,sur plus de 1000m de longueur, sous unechaussée dont le trafic est particulièrementdense et sous des ouvrages d'assainissementimportants.Il était donc inacceptable de risquer un fontisdans cette zone.Par ailleurs, certaines portions du profil du tun-nel avaient une couverture de sable molassiquesans intercalation notable de molasse argileuse.Le risque que la cloche se transformât enfontis était très important.Le Maître d'Ouvrage ayant le souci de sécu-riser au maximum le creusement du tunnelpar rapport à l'environnement et de s'assurerdu respect de délais pour la mise à disposi-tion à SIEMENS des tunnels, il a été mis enoeuvre un traitement de consolidation pré-ventif dans certaines zones. Ce traitement aconsisté à traiter à la bentonite-ciment et ausilicate, environ 3 m de terrain (1 m dans lasection et 2 m au-dessus) sur 10 m de largequand le terrain en clé était sableux et propre.4 zones sur les boulevards ont été traitées,correspondant à une longueur cumulée detunnel de 120 m.Grâce à ces traitements, le creusement s'esteffectué sans dommage pour l'environnement.Enfin, il faut noter que le pénétromètre ins-tallé en calotte du corps avant du tunnelier(fontimètre) s'est révélé l'indicateur le plusfiable pour se rendre compte des conditionsde creusement.Seul, bien sûr, il n'était pas un indicateur suffi-sant et il devait être combiné avec notam-ment la pesée du marin et le volume de mor-tier de blocage.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - ts|° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

I

n premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

3 - Bilan de la réalisationdes stations

3.1 • Variante d'exécution*»• Station Compans Caffare/WCompte tenu du trafic routier sur les boule-vards, il était prévu que l'avant-dernière sta-tion, Compans Caffarelh, soit exécutée aprèsavoir coulé la dalle d'abord par moitié.Pour atteindre au plus vite le niveau radieravant le passage du tunnelier, le Groupementd'Entreprises a obtenu de prendre toutel'emprise de la station et de descendre le ter-rassement jusqu'au radier,.

Station Compans Caffarelli

3.2 - Accès " Hôtel de Police "à Canal du Midi(Voir les 2 photos et le croquis ci-après)La station Canal du Midi est implantée sousle canal du Midi et encadrée par les deuxvoies sur les berges qui ont un fort trafic.

Principe de terrassement

Les accès à la station depuis les berges sontdonc profonds à cause du calage de la sta-tion sous le canal et relativement longs car ilsdoivent traverser les voies sur berges. Lesaccès étaient prévus d'être réalisés en terras-sant sous platelages à l'abri de parois mou-lées exécutées par phase.

Le Groupement d'Entreprises a proposépour l'accès " Hôtel de Police ", au Nord, deterrasser en souterrain, une galerie rectangu-laire, de 7m de largeur au terrassement et de4.20 m de hauteur, à l'abri d'une voûte para-pluie horizontale de même longueur. Le toitde la galerie étant situé à la limite des allu-vions et de la molasse, la voûte parapluie entube foré a été complétée par des injectionsde bentonite ciment et de silicate à partirdes tubes horizontaux au-dessus de cettevoûte. Cette voûte parapluie horizontaleétait complétée par des tubes protégeantles piédroits.

Le terrassement et la réalisation de cettestructure se sont effectués sans problème.

3.3 - Particularités des stations dulot 2Plusieurs stations du lot 2 sont implantées, soitsous des carrefours comme Barrière de Parisou sous un canal comme Canal du Midi, soitavec un accès monumental comme La Vache.La réalisation des accès, compte tenu de leurprofondeur, leur longueur et la nécessité dephaser les travaux, a donc été une tâche qui apesé lourd en matière d'études et de tempsd'exécution dans le bilan global de la station.

Barrière de Pans

Après pose de l'étanchéité

Terrassement

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premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne 6 du métro de l'agglomération toulousaine

LOT 3

? - Avancement généralLe lot 3, au centre de la ligne B a été attribuéau Groupement CARI, Urbaine de Travaux,Solétanche Bachy, Malet, CSM Bessac, CARIétant le mandataireII ne compte qu'une seule station, la stationJean Jaurès, mais c'est la station la plus largede la ligne B parce qu'elle est la seule stationde correspondance entre la ligne A et laligne B et qu'elle comprend une galeriecommerciale C'est aussi une des plus diffi-ciles à construire du fait que son radier estdirectement posé sur les deux tunnels (à unevoie) de la ligne A en exploitationII comprend également la plus petite lon-gueur de tunnel foré (1071 m), et le plus petitdiamètre intérieur, 4,66 m (tunnel à une voie)Par contre, le tunnel est constitué de 5 tron-çons dont seulement 2 ont été forés à la suitel'un de 'autre, en faisant traverser la stationparletunnelier4 tronçons de 190 à 260 m environ de lon-gueur ont donc déjà été réalisés après avoirdescendu à chaque fois le tunneher pour lemettre à frontA chaque extrémité, le lot 3 comporte deuxouvrages annexes Hugo et Aubuisson qui ser-vent au dédoublement des tunnels à 2 voiesdes lots 2 et 4 et de débranchement, à Hugo,pour la voie de service ligne A - Ligne B(voir photo ci-dessous)Aujourd'hui, fin décembre 2004, les ouvragesannexes sont achevés et dans la station JeanJaurès il reste à terminer une partie des struc-tures intérieures pour la mi-avril à la datecontractuelleLe tunnelier à pression d'air CSM Bessac adémarré le creusement le 22/04/03 et l'a ter-miné le 01/07/04 dans les délais prévus etsans incident particulier

II est donc aujourd'hui possible de faire unpremier bilan des difficultés rencontrées etde présenter les principales variantes quiont été proposées par le Groupementd'Entreprises et qui ont été jugées intéres-santes par le Maître d'ceuvre et le Maîtred'ouvrageEn commençant par le tunnel foré, nous fai-sons ci-après le point sur les différents typesd'ouvrages

2 - Tunnel foré à 1 vole(voir les 4 photos ci-après)

Tunnelier CSM Bessac

Tunnel fore a une voie entre Jean-Jaurès et Hugo

Entrée dans Jean Jaurès

Ouvrage Hugo

Ainsi qu'il a été dit plus haut, le creusementqui a duré 8,8 mois s'est déroulé sans inci-dent et dans les délaisRappelons d'abord quelques données géo-métriquesLe diamètre intérieur du tunnel étant de4,66 m et le voussoir ayant une épaisseur de0,25 m, le tunnelier CSM Bessac à pressiond'air et à attaque ponctuelle a un diamètreextérieur de 5,32 m et une longueur de 9 m,y compris une casquette de 1,15 mLe rayon de courbure de la voie de raccorde-ment ligne A - ligne B (95 m) imposait auxvoussoirs une longueur de 1 m (5 voussoirs +1 clef) pour ce tronçon de 250 m Le modèlede voussoir a été standardisé pour l'en-semble du lot où les rayons de courbure sontd'au moins 200 m bien que cela fût pénali-sant pour l'avancementLe creusement s'est effectué à 2 postes avecponctuellement un 3eme poste de mainte-nance et un avancement moyen de 7,7 m parjour a été obtenu (hors période d'apprentis-sage) avec des pointes de 13 m/jourLes terrains rencontrés ont présenté globale-ment les mêmes caractéristiques que cellesdéterminées par les sondages de reconnais-

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 1 87 JANVIER/FEVRIER 2OO5

(n premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

sance (molasse argileuse dure à poches etlentilles de sable dense).Au vu de ces sondages, il y avait un risque derencontrer du sable en calotte en communi-cation directe avec les alluvions sus-jacentesaux tympans de la station Jean Jaurès, qui nes'est heureusement pas concrétisé.Il est à noter que dans cette zone les injectionspréventives prévues depuis la surface ont étéabandonnées pour ne pas trop gêner le traficau profit d'une projection de silicate au front encontinu qui n'a pas finalement été nécessaire.Par contre, la rencontre de grandes pochessableuses enchâssées dans de l'argileexplique vraisemblablement pourquoi il afallu parfois monter la pression de confine-ment à 2 bars alors que théoriquement 1,5 barsuffisait pour équilibrer la pression hydro-statique.Le creusement du tronçon de raccordementligne A - ligne B était aussi très sensible du faitde son tracé totalement implanté sous le bâtiavec donc peu de sondages de reconnaissance.Pour ce tronçon, les terrains argileux et sablo-argileux rencontrés n'ont pas nécessité lamise en place de sondage à l'avancementdepuis la machine comme le Groupementd'Entreprises l'avait envisagé.Dans deux autres tronçons, la rencontre dedeux zones d'une quinzaine de tirants désac-tivés (tirants en torons de câbles) s'est passésans problème. Les câbles étant à la périphé-rie de la chambre d'abattage, ils ont, dans lamajorité des cas, été poussés par le brasexcavateur.Les soulèvements temporaires ont été danscertaines zones au maximum de 5 mm et lestassements localement, au maximum de 5 mm.

Enfin, les variantes proposées par leGroupement d'Entreprises, concernant lecreusement au tunnelier sont principalement :- La suppression du retournement du tunne-lier dans l'ouvrage Aubuisson où le tunnelier,après avoir creusé un tronçon V1, pivotaitdans la galerie souterraine élargie réalisée aupréalable, pour attaquer le tronçon V2 paral-lèle au premier tunnel.Cette solution a été abandonnée pour desraisons de planning au profit d'une sortie dutunnelier V1 et d'une remise à front à JeanJaurès pour V2, inversant ainsi le sens ducreusement.- La suppression du puits de sortie "Wilson"du tunnelier après qu'il eût creusé le raccor-dement ligne A - Ligne B au profit de l'arri-vée du tunnelier contre le tunnel de la ligne Aet l'abandon de la jupe.Cette variante, intéressante techniquement,est décrite ci-après.

3 - Variante Wilson

3.1 • Rappel de la solution de baseLe tunnel long de 263 m qui abrite la voie deraccordement ligne A - ligne B part de l'ou-vrage Hugo, chemine sous les immeubles etdébouche dans une culotte de raccordementdéjà construite, sous la place Wilson qui estun des sites les plus animés de Toulouse.Le marché prévoyait de réaliser un puits pro-visoire sous chaussée d e 1 Q m x 1 0 m envi-ron de dimensions extérieures et de 22 m deprofondeur. Le puits était à une extrémité(côté culotte de raccordement) en contactavec le tunnel en exploitation et s'en éloi-gnait de 2 m environ à l'autre extrémité (lepuits étant tangent au tunnel de la ligne Aavec un léger biais).Des précautions particulières étaient doncprévues pour maintenir la butée du tunnelexistant de la ligne A pendant la descente duterrassement et pendant les phases d'entréedu tunnelier dans le fond du puits et delevage du tunnelier.

3.2 - Variante proposée par leGroupement d'EntreprisesCette solution de base avait l'avantage depouvoir être réalisée en temps masqué parrapport au creusement du tunnelier.Par contre, elle avait l'inconvénient d'amenerune gêne à la circulation automobile et sur-tout aux nombreux cafés et restaurants bor-dant cette place pendant plus de 8 mois.

Le Maître d'ouvrage et le Maître d'œuvre ontaccepté la variante qui a consisté à supprimer lepuits et à abandonner la jupe du tunnelier dansle terrain à environ 1,30 m du tympan de laculotte de raccordement existante (voir croquisci-dessous).

La jonction avec la culotte de raccordementsur les 1,30 m restants devait se faire commedans la solution de base en traditionnel avectoutes les précautions nécessaires pour lemaintien de la butée du tunnel de la ligne A.

CSM Bessac a revu la conception du tunne-lier pour que l'ensemble des équipementsmobiles et la cloison étanche puissent êtredémontés depuis l'intérieur du tunnelier etramenés par le tunnel au puits Hugo. Les élé-ments ont ensuite été réinstallés en usinedans une nouvelle jupe pour creuser les tron-çons restants.

3.3 - Mise en œuvre de la varianteLe principal risque était la tenue de la butéedu tunnel existant de la ligne A, en cas d'inci-dent de creusement.

Le tunnel de la ligne A, d'un diamètre inté-rieur de 4,60 m, est constitué de voussoirsexpansés de 0,20 cm d'épaisseur et d'unrevêtement en béton non armé de 0,25 md'épaisseur. Ce revêtement intérieur présentedes fissures transversales de retrait et des fis-sures longitudinales dues à la mise en charge del'ouvrage. Ces fissures sont néanmoins peuouvertes (en général moins de 2 mm).

Vue en plan

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premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

Pour éviter d'éventuelles chutes de blocs, ungrillage a été mis en place en calotte (1 Oh-2h).Pour limiter les conséquences d'une éven-tuelle instabilité du tunnel, des cintres HEB100 ont été mis en place tous les mètres dansla zone d'arrivée du tunnelier (le gabarit dis-ponible ne permettait pas de placer des pro-filés plus important).Un dispositif de théodolite motorisé mesuraiten continu les déplacements horizontaux etverticaux des cintres et une télémesure desjauges de contraintes était également effec-tuée en continu.

Enfin, le volume de terrain qui devait êtreexcavé par le tunnelier était renforcé par desboulons fibre de verre sur environ 12 m à par-tir du tympan de la culotte de raccordementexistante.

Une voûte parapluie de 3 m de long proté-geait le ciel des derniers 1,30 m de tunnel àcreuser suivant la méthode traditionnelle.Les calculs prévoyaient 0,5 mm de diver-gence horizontale et de convergence verti-cale et un système d'alerte et d'alarme avaitété mis en place.

Le creusement s'est effectué sans problèmeparticulier, la ligne A étant toujours en exploi-tation, jusqu'à l'arrêt prévu à environ 1,30 mdu tympan.

La divergence horizontale a été finalementde 2,5 mm et la convergence verticalede 0,9 mm.

La molasse rencontrée était de l'argile raide.Compte tenu de la bonne tenue du tunnelde la ligne A et du fait que le bras excavateuravait pu faire un avant-trou dans le tympan,le creusement a été poursuivi avec le tunne-lier jusqu'à ce que la casquette touche letympan. Il n'a donc pas été nécessaire decreuser en traditionnel la longueur de 1,30 mdu tunnelier devant le tympan. La ligne Aavait bien sûr été mise hors exploitation,(voir photo ci-après).

4 - Réalisation efe la stationJean Jaurès

4.1 - Difficultés particulières dansla réalisation de cette stationLa station Jean Jaurès ligne B est calée justeau-dessus des deux tunnels existants de laligne A et perpendiculairement à leurs axes.Elle est excavée à l'intérieur d'une enceinterectangulaire de parois moulées de 54 m x24 m de dimensions intérieures.Son radier drainant est directement posé surla clé des deux tunnels existants à une pro-fondeur d'environ 13 m.

Arrivée à Wilson (à droite voie 2 de la ligne A en service)

Pour limiter le risque de soulèvement de ter-rain sous le radier et donc des tunnels enexploitation il était prévu au projet de réalisertrois écrans de parois moulées le long desdeux tunnels de la ligne A jusqu'à la profon-deur du radier du tunnel et de prolonger cesécrans par des tirants profonds qui auraientété mis en tension si nécessaire.La fouille devait être descendue sur toute lalongueur de la station jusqu'à 7 m de profon-deur puis par partie suivant "trois casiers" quidécoupent la station en trois parties égalesde 8 m.Les calculs 2D effectués au stade du projetprévoyaient une remontée de 45 mm destunnels de la ligne A compte tenu du déchar-gement des tunnels et du terrain encaissantainsi que de la surconsolidation des molassesargilo-sableuses dont le toit est à environ 7 mde profondeur dans cette zone.

4.2 - Modifications proposées parle Groupement d'Entreprises pourl'exécution de la stationLe Groupement d'Entreprises a modélisé lecomportement des molasses suivant lemodèle CAM-CLAY, effectué des essais delaboratoire complémentaires et réalisé uncalcul 3D du comportement des tunnels de laligne A avec le logiciel de calcul FLAC ®.L'ensemble de ses calculs est décrit en détaildans l'article de Messieurs BILLAUX,RACHEZ, VARONA, VIROLLET et BERNAR-DET (TOS 179 de septembre 2003).Dans cet article, les auteurs concluent que lesoulèvement prévisible des tunnels de laligne A est ramené à 12,4 mm, les diver-

gences verticale et horizontale maximalesétant de l'ordre de 3 mm.

Il faut ajouter que les différentes simulationsont amené le Groupement d'Entreprises àproposer de terrasser avec seulement 2"casiers".

Les écrans en parois moulées ont été égale-ment modifiés ; elles ont été approfondies à8,60 m sous le radier des tunnels et les tirantsont été supprimés.

4.3 - Bilan des travauxTous ces travaux étant réalisés à proximitédes tunnels de la ligne A en exploitation, un"dossier sécurité" avec une analyse pousséedes risques, la définition des seuils d'alerte etd'alarme pour chaque tâche, et les solutionspalliatives ont été soumises aux services pré-fectoraux.

*»• Parois mouléesL'excavation des parois moulées à l'hydrofraisepar Solétanche Bachy souvent à moins d'1 mdes reins des tunnels existants ou pourd'autres à 1 m de la clé des mêmes tunnels,s'est bien déroulée malgré parfois la rencontrede vestiges de construction dans les alluvions.

Les tunnels de la ligne A étaient comme pourla zone Wilson équipés de grillage en calotteet de profilés HEB 100 à l'aplomb des parois.

Des théodolites motorisés contrôlaient encontinu les déplacements et les jauges decontraintes étaient télémesurées.

Les phases de réalisation des parois mouléesprès des tunnels avaient été calées pendant

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5 f«

n premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

des périodes de vacances scolaires pour limi-ter l'impact d'une mise hors exploitation dutronçon Jean Jaurès - Capitale de la ligne (lestrains passaient haut le pied dans le tronçon).Enfin, pour être presque exhaustif sur les dif-ficultés, la plupart des parois ont été réaliséesà partir de la dalle de couverture de l'anciencentre commercial qui était constitué d'unniveau en sous-sol qu'il n'était pas possiblede démolir au préalable pour des raisons demaintien de la circulation.t» Terrassement pour le radier de la stationLes travaux avec deux casiers se sont dérouléssans problème.Le soulèvement maximal a été finalement de7,8 mm.La divergence verticale maximale a été de4,7 mm et la convergence horizontale maxi-male a été de 4,8 mm et une autre section aeu une convergence subverticale maximalede 5,4 mm. Les soulèvements ont été finale-ment moins importants que prévu et lesconvergences et divergences plus impor-tantes que prévu tout en restant acceptables.

LOT 4

! - Avancement généralLe lot 4, dans l'hypercentre de Toulouse etdans la périphérie Sud, a été attribué auGroupement BOUYGUES TP, DELLA VERA,SOLETANCHE BACHY, RAZEL, DEMATHIEUet BARD, MALET, SESO, BOUYGUES TPétant le mandataire, et compte 6 stations(dont une réservation pour une future stationNiel) et un tunnel foré à deux voies de 3700m de longueur avec des ouvrages annexesd'épuisement et/ou de ventilation.Aujourd'hui, fin décembre 2004,4 stations ontété mises à disposition du Maître d'Ouvrage. Ilreste à terminer dans les deux dernières sta-tions à François Verdier, structures des accèspour la fin du délai contractuel le 03/02/05 et àCarmes des structures intérieures pour le03/04/05, 2 mois plus tard que le délaicontractuel du fait de contraintes extérieures.Le creusement du tunnel foré a été terminé le18/05/04, le tunnelier et son train suiveur ontété évacués le 20/07/04.Le béton sous voies a été mis en place du21/06/04 au 18/10/04 par tronçons, ce qui apermis de mettre à la disposition du Maîtred'ouvrage le premier tronçon Niel - Empalotle 03/09/04 et à SIEMENS un mois plus tard.Cette anticipation de un mois dans la livrai-son de certains tronçons à SIEMENS a permisau Maître d'Ouvrage de neutraliser en par-tie le retard dans la mise à disposition des

tunnels au Sud sur le lot 5, la pose des voiespar SIEMENS devant démarrer initialementau Sud comme il est rappelé ci-avant enintroduction.Les ouvrages annexes ont été également misà disposition plus tôt que prévu en mêmetemps que les tronçons de tunnel.Il est donc temps de faire un premier bilandes principales difficultés rencontrées sur lechantier et de présenter les principalesvariantes ou solutions techniques qui ont étéproposées par le Groupement d'Entrepriseset jugées intéressantes par le Maîtred'Ouvrage et le Maître d'ceuvre.En commençant par le tunnel, nous faisonsci-après le point sur les différents typesd'ouvrages.

2 - Avcrncemenf du tunnelLe tunnelier à pression de boue FCB re-conditionné a démarré le creusement le18/10/02 et terminé le creusement le18/05/04, soit 19 mois de creusement pro-prement dit et de traversées de stations.Le tunnelier (comme celui du lot 5) est arrivésur le site avec 2 mois de retard du fait desdifficultés pour obtenir l'accord des autoritéssur un itinéraire.Pour absorber ce retard et arriver un peuen avance pour mettre à disposition deSIEMENS le tunnel le plus tôt possible, leGroupement d'Entreprises a dû augmenterles capacités de dessablage (installation d'untroisième filtre-presse) et réorganiser les 3postes de production en calant des postesde maintenance du vendredi 13 heures aulundi 12 heures.Le pilotage du tunnelier était assuré par lelogiciel PYXIS de BOUYGUES qui a permisglobalement de caler l'axe du tunnel dans uncercle de 5 cm de diamètre au lieu de 10 cmprévu au marché.Le creusement s'est effectué sans incidentparticulier, les tassements ont été en généralnégligeables et très localement au maximumde 5 mm.

Les caractéristiques des terrains rencontrésont été globalement identiques à cellesdéfinies lors de la campagne de sondagepréalable.Le creusement s'est toujours effectué dans lamolasse à l'exception de l'arrivée à Empalotet à François Verdier.Pour l'arrivée à Empalot, où la clé du tunnelétait calée dans les alluvions sur une dizainede mètres de longueur, le jet-grouting prévuau marché a été remplacé par une substitu-tion de terrain par des parois coulis.L'avancement moyen hors traversée destation a été de 12,1 m/jour (voussoirs de

1,40 m et de 1 m) et la meilleure journée aété de 25,80 m.La volonté du Maître d'Ouvrage de sécuriserau maximum le creusement des tunnels vis-à-vis de l'environnement a amené le Maîtred'ceuvre à demander au Groupementd'Entreprises de développer des para-mètres permettant de détecter une anoma-lie en temps réel pour anticiper l'occurrenced'un fontis.L'Entreprise BOUYGUES TP a proposé lelogiciel CATSBY qui a permis de définir desseuils d'alerte en corrélant les densités d'en-trée et de sortie du marin au front avec lesdébits en plus des paramètres habituels decouple, de vitesse instantanée et de volumede mortier.

3 - Variante pour la traver-sée de la station Carmes

3.1 - Solution du marchéLa station Carmes dans l'hypercentre deToulouse est l'avant-dernière station que letunnelier avait à traverser.Elle a la particularité d'être :*+• Souterraine sur 20 m de longueur avec unouvrage voûté de près de 11 m de largeurintérieure.La clé de la partie souterraine a une couver-ture de 12,50 m dont 5,4 m de molasse à pré-dominance sableuse et au droit du bâtiment8,30 m de couverture sous le radier de cedernier.Que ce soit la solution de base ou la variante,une voûte parapluie en tubes forés et scellésau terrain protège la voûte souterraine etl'approche du tunnelier au tympan.^* En tranchée couverte sur 33 m de lon-gueur avec une enceinte en parois mouléesservant de structure définitive, la dalle decouverture étant réalisée avant l'excavationpour des raisons d'emprises.Il était prévu des fouilles archéologiques sur5 m de profondeur d'une durée de 6 moisavant l'exécution de la dalle.L'ensemble de la station devait être excavéet le radier achevé avant le passage dutunnelier.

3.2 - Première solution variantePeu de temps après la signature du marché,la durée prévisionnelle des fouilles archéolo-giques a été portée à 1 an.Le Groupement d'Entreprises a alors pro-posé que le tunnelier traverse la partie sou-terraine complètement achevée et qu'il tra-verse la partie sous dalle de couverture encreusant en pleine terre, l'excavation du

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

I

(n premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousainevolume de terre sous dalle de couvertureétant réalisée après le passage du tunneherUn tympan provisoire était construit dans lepuits de service situé dans la partie en paroismoulées et contigue a la partie en souterrainCette méthode permettait d'éviter que leretard dans le terrassement de la partie enparois moulées oblige à arrêter le tunneherdevant la stationLe chantier fut donc organisé en consé-quence

3.3 - Deuxième solution variante**• Réalisation de la partie souterraineLa découverte en cours de chantier (déposedes habillages et faux-plafonds pour rénova-tion) de la fragilité aux tassements et de l'ab-sence de contreventements longitudinauxdu bâtiment public R+4 au-dessus de la par-tie souterraine a amené le Groupementd'Entreprises à réaliser des confortementslourds dans ce bâtiment (principalement cin-trage du sous-sol par des liernes précon-traintes) L'étude et la réalisation de cesconfortements devaient entraîner un retardimportant dans la réalisation de la partiesouterraine

Piédroits de Carmes

Ce retard a été en grande partie résorbé parun changement de méthode La partie sou-terraine a été réalisée en exécutant les pié-droits d'abord au lieu de creuser et de béton-ner la 1/2 section supérieure puis la 1/2section inférieureCette méthode avait l'avantage de réduireles tassements et surtout de pouvoir creuserces galeries de piédroits sans avoir achevé leconfortement du bâtimentLes tassements escomptés par les calculsétaient de 20 mm et ont été finalement de10mm (voir photos et croquis ci-dessous)

Station CarmesCoupe transversale en partie souterraine

*» Traversée par le tunnelier de la partiesouterraine (voir croquis)Afin de gagner environ trois semaines sur latraversée du tunnelier, le Groupementd'Entreprises a proposé de combler levolume de la partie souterraine avec un mor-tier faiblement dosé en ciment, le puits deservice étant rempli d'eau pour maintenir unepression hydrostatique suffisante

4 - Variante pour laréalisation des nichesd'épuisement (voir photo et croquis)Pour optimiser le profil en long du tunneldans l'hypercentre (couverture de molassemaximale sur la plus grande longueur pos-sible) en dépit du fait que les ouvrages de

Niche après sciage des voussoirs

Mortier faiblement dosé enjamentmise en place gravitairement

Voûte de Carmes Station Carmes - Traversée tunnelier

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 B7 JANVIER/FEVRIER 2OO5

premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

Tunnel : Niches épuisement - Clé de cisaillement

ventilation doivent être situés au milieu desinterstations, les ouvrages d'épuisement sontdisjoints des ouvrages de ventilation.Le marché prévoyait donc une bâche derecueil des eaux dans le volume du bétonsous voie en tunnel, une niche aveugle de1,40 m de largeur intérieure de 2,40 m dehauteur intérieure et de 1,45 m de profon-deur intérieure aux reins du tunnel, un foragede 0 300 reliant cette niche à la surface.La largeur extérieure de la niche 2,20 m inté-resse donc 3 voussoirs de 1,40 m de lon-gueur.

Pour éviter la mise sur cintres du tunnel danscette zone, le Groupement d'Entreprises aproposé de solidariser par frottement lesvoussoirs au-dessus de la future ouverture.Pour cela entre deux anneaux successifs, 2carottages de 0 300 sur une profondeur de200 mm ont été effectués (pour des voussoirsde 340 mm d'épaisseur).

Une clé 0 200 mm en béton préfabriqué B40 aété scellée à la résine dans chaque carottage.La réalisation des niches s'est effectuée sansproblème, la tenue définitive des anneauxétant assurée par les traverses de la niche.

5 - Variante pour laréalisation des paroismouléesCompte tenu de la fragilité de certains bâti-ments riverains des futures stations, le mar-ché prévoyait que les parois moulées de 4stations sur 6 soient excavées à l'aide d'unemachine à circulation inverse (hydrofraise)(Saint Michel, Palais de Justice, Carmes etFrançois Verdier).Les premiers mètres sont par contre, excavésà la benne à câble.

Les largeurs des parois moulées sont de1,20 m, 1,00 m et 0,80 m. La longueur despanneaux est en général de 6,60 m.Après avoir réalisé la station Saint Michel àl'hydrofraise, le Groupement d'Entreprises aproposé pour des raisons de disponibilité del'hydrofraise par rapport à l'enchaînement dudémarrage des stations, d'utiliser à Palais deJustice et à François Verdier la benne hydrau-lique KS.L'utilisation de l'hydrofraise était maintenue àla station Carmes compte tenu de la profon-deur des parois 27 m et surtout de la proxi-mité (1,2 m) d'un bâtiment ancien et sensible.Des géophones ont été posés sur les bâti-ments riverains.La station Palais de Justice a des parois mou-lées de 24 m de profondeur et la stationFrançois Verdier de 25 m de profondeur.A Palais de Justice les parois moulées sont à6 m des bâtiments sensibles et à FrançoisVerdier à 2,5 m de bâtiments d'habitationanciens et fondés très superficiellement.Les chantiers à l'hydrofraise comme à labenne hydraulique KS se sont déroulés sansproblème, les géophones n'ont pas relevé devaleurs nuisibles.Les déviations des parois à l'hydrofraisecomme à la benne KS ont été généralementde l'ordre de 0,5% pour une tolérance de 1%prévue au marché.

6 - Variante pour étanchéitédes dalles de couverturedes stationsLe marché prévoyait pour les dalles des sta-tions une étanchéité adhérente en bitumepolymère armé, une étanchéîté non adhé-rente par géomembrane PVC n'étant pas fai-sable à cause des piédroits en paroi moulée.

La réalisation des dalles par demi-chausséeimposait, pour respecter le planning, de rem-blayer au plus tôt pour rétablir la chaussée etattaquer la deuxième partie de dalle.Le Groupement d'Entreprises a proposé lagéomembrane bentonitique VOLTEX quipouvait être mise en œuvre sans attendre leséchage de la dalle.Ce complexe d'étanchéité s'est révélé faciled'emploi et particulièrement intéressant pourles zones difficiles d'accès.

LOTS

! - Avancement généralLe lot 5, au Sud a été attribué auGroupement GTM Construction, SPIEBatignolles TPCI, GTM étant le mandataire,et compte 5 stations et un tunnel foré à deuxvoies de 3163 m de longueur avec desouvrages annexes d'épuisement et de venti-lation.Aujourd'hui, fin décembre 2004, les 5 sta-tions sont achevées à l'exception de la der-nière station dont les structures intérieuressont en cours d'achèvement et de certainsaccès.Le creusement du tunnel foré a été terminé le27/10/2004 et la fin imminente de la mise enœuvre du béton sous voies permettra demettre le tunnel à disposition de SIEMENSTS au début de l'année 2005.Les derniers ouvrages en cours de réalisationseront finalement livrés au Maître d'ouvragefin février 2005.L'avancement accuse donc un retard de 4mois, le délai contractuel s'achevant le22/10/2004.Ceci est dû à la rupture accidentelle desdents de la couronne d'entraînement de laroue du tunnelier qui a entraîné un retard de7 mois dans le creusement.Le Groupement d'Entreprises a réussi àréduire ce retard à moins de 4 mois enmettant en œuvre plusieurs solutions pal-liatives dont nous donnons quelques détailsci-après.

2 - Solutions palliatives àl'enchaînement des retards

2.1 - Panne du tunnelierLe tunnelier FCB re-conditionné a donc subiune avarie majeure, la rupture des dents de lacouronne d'entraînement ainsi que des dom-mages importants aux rouleaux supportantcette couronne et aux dix moto-réducteursd'entraînement de la couronne. Cet incident

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(n premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

est intervenu le 09/10/2003 quand le tunne-lier était dans la troisième interstation(Rangueil / Saouzelong) après avoir parcouruenviron 1600 m sur 3163 et fonctionnédepuis près d'un an.Rapidement, il est apparu qu'il n'était paspossible de réparer la couronne sur placecompte tenu du nombre important de dentsendommagées (111/163).Il fallait donc extraire la couronne sur place,en faire re-fabriquer une nouvelle et laremettre en place.Il n'était pas possible de faire un puits àl'aplomb de la tête, le tunnelier étant sousune villa.Cependant, la tête du tunnelier était à 42 menviron en arrière du futur ouvrage de venti-lation "Avions" dont le puits de. 6,80 m dediamètre excavé et la demi section supé-rieure du rameau (de 15 m environ de lon-gueur et de 4,5 m de largeur au terrasse-ment) avaient déjà été achevés enterrassement (revêtement provisoire enbéton projeté).Le Groupement d'Entreprises a approfondi lerameau à 5 m de hauteur pour permettrel'évacuation de la couronne. Il a réalisé unegalerie de 42 m de long jusqu'à la tête dutunnelier avec cintres et béton projeté endeux demi-sections. Cette galerie a été pro-longée de 9 m dans la direction opposéepour servir de chambre d'attaque.Cette galerie en fer à cheval de 8 m de dia-mètre utile (10 m au terrassement des

Excavation de la 112 section inférieure

oreilles) a permis de riper le tunnelier jus-qu'au carrefour avec le rameau Avions.Le tunnelier s'est déplacé en posant au fur età mesure l'anneau de voussoir standard ducreusement de 6,80 m de diamètre intérieur,un béton de blocage a été mis en place entrel'extrados du revêtement de voussoir et l'in-trados du tunnel.Le Groupement d'Entreprises a ensuiteconstruit une équerre mobile qui a permisd'extraire et de désaccoupler la roue decoupe de la couronne puis de transporterdans le rameau la couronne et de refaire latâche inverse avec la nouvelle couronne.Cette opération, qui demanderait un exposéplus détaillé, était particulièrement délicatedu fait de la précision de mécanique fine(±1 mm) qui était imposée par le remontagede la couronne et du poids des pièces àmanipuler (90 t pour la roue et le moduledont 41 t pour le module avec 10 pour lacouronne) dans un environnement de galerieprovisoire.(voir les 4 photos ci-après)

Roue de coupe séparée de la couronne

Roue de coupe séparée de la couronne

Galerie terminée Galerie vers le tunnelier Ripage de la couronne dans la galerie Avions

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N" 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

premier bilan des travaux gros œuvre de la ligne B du métro de l'agglomération toulousaine

Comme s'y était engagé le Groupementd'Entreprises, le 03/05/2003, sept mois aprèsla panne, le tunnelier ré-attaquait le creuse-ment.

Le creusement des galeries traditionnellesavec un carrefour entre le rameau et la gale-rie de 8 m particulièrement délicat, a duré 5mois.

La fabrication de la nouvelle couronne s'estfaite en temps masqué et a duré, transportscompris, 6 mois.

2.2 - Galerie de sortie du tunnelierAfin de gagner du temps sur le creusementglobal, le Groupement d'Entreprises a réa-lisé deux galeries de sortie de station pour letunnelier.

En effet, la traversée d'une station duregénéralement 3 semaines avec 2 semainespour la pose du portique de démarrage et lesanneaux de faux tunnel. A cette durées'ajoute ensuite une à deux semaines pour ladémolition du faux tunnel.

Pour gagner 3 à 4 semaines à la traversée desdeux dernières stations, le Groupement aréalisé deux galeries, l'une à Saouzelong de50 m et l'autre à Saint Agne de 30 m.

Les caractéristiques de ces galeries étaientidentiques, en diamètre et en méthode, àcelles cl' "Avions".

2.3 - Galerie et puits PNLe retard du tunnelier ne permettait pas àcelui-ci d'arriver dans la station réservée Nieldu lot 4 comme le programme le prévoyait.En effet, à la date prévisible d'arrivée à la sta-tion réservée Niel, la zone des voies de cettedernière était déjà mise à disposition deSiemens.

Le Groupement d'Entreprises a donc réaliséun puits provisoire de 10 m de diamètre inté-rieur et de 18 m de profondeur à 40 m environde la station réservée Niel.

Sans attendre l'arrivée du tunnelier dansce puits, le Groupement a réalisé unegalerie définitive en fer à cheval de 6,80 mde diamètre intérieur et de 5,5 m de hauteurintérieure.(voir photo )

2.4 - Evacuation du tunnelierAussitôt arrivé, le 27/10/2004, le tunnelier aété démantelé et évacué en un temps parti-culièrement court de 3 semaines.

Galerie vers Niel

Le tunnelier a été évacué par le puits PN et letrain suiveur a été transporté sur des plate-formes automotrices surbaissées jusqu'à ladernière station Saint Agne, où il été tron-çonné et évacué

3 - Avancement et pointsmarquants du creusement

3.1 - CreusementLe logiciel de guidage utilisé était le systèmeCAP.

Le creusement s'est effectué en 17 postes de8 heures par semaine (la maintenance étantincluse dans les postes).L'avancement moyen par jour (hors traverséede station et hors panne à "Avions") a été de11 m et la meilleure journée a été de 28 m(anneaux de 1,40m).

3.2 - Traversée de zones sensiblesLe passage sous ou à proximité desimmeubles de grande hauteur (10 étages)fondés ou non sur pieux, s'est passé sans tas-sement notable (moins de 2 mm).La traversée de l'autoroute de Rocade avec 9 mde couverture et la traversée de voies SNCFToulouse / Narbonne se sont effectuées sanstassement notable et en prenant le maximumde précautions en matière de suivi des tasse-ments en surface et en profondeur.

3.3 - Utilisation du "fontimèfre"Le pénétromètre en calotte du corps avantdu tunnelier appelé "fontimètre" s'est révélé

l'indicateur le plus fiable pour appréhenderles conditions de creusement.Bien entendu, c'est un indicateur nécessairemais pas suffisant. Il est à combiner avecnotamment la mesure des pesées et duvolume de mortier de bourrage.

CONCLUSIONPour compléter ce bilan des travaux de laligne B, mentionnons que les travaux de tun-nel en tranchée couverte se sont achevésdans les temps (le lot 1 au nord confié auGroupement DV Construction, SOGEA,DODIN, BOTTE SADE, INTRAFOR, DVConstruction étant mandataire et le lot 6 ausud confié au groupement CHAGNAUD,CONDOTTE D'ACQUA, DG Construction,RABOT DUTILLEUL, SOPRECO, CHAGNAUDétant mandataire).

Ainsi, 43 mois après le premier coup depioche (fin mai 2001 pour les premiers tra-vaux), nous pouvons dire que le pari de réali-ser 16 km de tunnel et 20 stations est gagnémalgré les aléas inhérents aux travaux souter-rains et les contraintes apportées par l'envi-ronnement urbain.

Mais il ne s'agit que du gros-œuvre et ilreste à aménager les stations et équiper lestunnels.

L'essai doit être maintenant transformé parles équipes de second œuvre et des équi-pements non liés au système ainsi que parSIEMENS TS pour l'installation du systèmeVAL.

» TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 - JANVIER/FEVRIER 2OO5

JONSEIL D'ADMINISTRATIONde ia du Conseili *

EMBRES PRESENTS :Mërnbres présents ' Jacqué$ Allemand, Jean-Claude Amet, Jacques Burdin, Pierre Chapsal, Yves Chatard, Pierre Duffaut,Bernard Façonnât, Jean-Paul Godard, Jean Guillaume/ Christian Huaft, Alain Jourdain, Yves Krongrad, Yann Leblais,Robert Langelin, Marc Perez, Jean Philippe, Jean-Pierre Pronost* Jean-Luc Reith et Claude Romagny.André Broto avait donné pouvoir à Jacques Allemand.André Duteil représentait Jean Guénard.Bernard Guillermou avait donné pouvoir à Jean Philippe.Daniel Merakeb représentait Philippe Rauzy.21 membres sont présents ou représentés (sur 30).Marc Deburaux et Pascal Dubois se sont excusés.Assistent également à la réunion :Alain Balan, Henry Barthès, Florence Demême-Coquand, Jacques Nardin, Jacques Picard, Jean Piraud, Nicole Plasse,Carole Soihier et François Valin.La réunion est ouverte à 14h35.

I - OBSERVATIONS SUR LE CR DE LA REUNIONDU 10.06.04

II n'y a pas d'observation sur le CR de la réunion précédente.

2 - POINT SUR LES ADHESIONS

Au 1er décembre 2004, l'AFTES comptait 656 membres contre661 au 07.06.04 et 666 au 15.12.03.Ils se répartissaient ainsi:

MCFMIE

MCE

TOTAL

137

6012

661 13

MIF = membre individuel françaisMCF = membre collectif françaisMIE = membre individuel étrangerMCE = membre collectif étranger

134

5712

656

Conformément aux statuts, les demandes d'adhésion sontapprouvées par le Conseil. Il s'agit de :

- Membres individuels français :Etienne Rousselet, Jean-Christophe Laugier (Etudiant),Jean-Louis Flodrops, Benjamin Lecomte (Etudiant),Younes Haddani et Guillaume Plante.

- Membre collectif français :Guintoli(*) Les démissions des membres collectifs sont celles de :- Sobea Environnement IdF, qui n'exécute plus de grands tra-vaux souterrains,

- SNCF-TGV Méditerranée,- Société du Métro de Marseille,- Affixa, en liquidation judiciaire

3 - COMPOSITION DU CONSEIL

La réunion du Conseil étant suivie par la réunion de l'assem-blée générale et leurs comptes-rendus étant diffusés simulta-nément, on ne reprend pas dans le CR du Conseil les élémentsdétaillés dans le CR de l'AG.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5 « « « » » « « «

pmpte-rendu de la réunion du Conseil d'Administration du 9 décembre 2004

Conformément à l'article 13 des statuts, le Conseil décide deproposer à la ratification de l'AG :• le remplacement de Jean-Louis Giafferi (EDF) par FlorenceDemême-Coquand (RPF);• le remplacement d'Alain Jourdain (SNCF) par Alain Balan(SNCF);• le remplacement de Philippe Sardin (CETu) par MichelDeffayet (CETu);

4 - POINT SUR L'INTÉGRATION D'ESPACE SOUTERRAINÀ L'AFTES

Jean Philippe rappelle que le Règlement Intérieur de l'associa-tion a été modifié pour permettre :• l'intégration de l'association " Espace Souterrain " au sein del'AFTES, dans un Comité " Espace Souterrain ";• la création d'une délégation " matériels et équipements ".Pierre Duffaut confirme qu'Espace Souterrain va tenir son as-semblée générale de dissolution avant l'AG de l'AFTES. Ladisparition des présidents politiques d'Espace Souterrain arenforcé l'intérêt de cette évolution, fortement favorisée parles liens déjà très étroits entre les deux associations.Les membres de l'association dissoute se retrouveront au seindu Comité créé dans l'AFTES.

5 - DESIGNATION DE FRANÇOIS VALIN COMMEDELEGUE " MATERIELS ET EQUIPEMENTS "

Le Conseil désigne François Valin comme Délégué " Matérielset Equipements ".Tout en acceptant cette désignation, Bernard Falconnat consi-dère qu'il reste des ambiguïtés sur la définition des équipe-ments. Jean-Pierre Pronost pense qu'il faut laisser la déléga-tion se mettre en place et commencer à fonctionner. Unrapport particulier est envisagé pour fin 2005.

6 - RAPPORT D'ACTIVITE DU PRESIDENT

En plus de ce qui sera présenté, tant au Conseil qu'à l'AG, parles différents intervenants, Jean Philippe souhaite souligner lapolitique de communication développée par la participationde l'AFTES à diverses manifestations :• congrès de l'Industrie Minérale à Lille du 6 au 8 octobre2004, où l'association a eu un stand ;• Interoute à Montpellier les 30.09 et 01.10, où l'AFTES a étéprésente sur le stand du Ministère de l'Equipement ;• journées franco-suisses AFTES/GTS, les 17 et 18 novembre àZurich avec 4 exposés consacrés aux incidents en tunnels etles visites des chantiers du contournement de Zurich.Il rappelle les originalités du congrès d'octobre 2005 àChambéry :• collaboration avec les trois associations voisines : espagnole,italienne et suisse ;Bernard Falconnat pense que les échanges avec les étrangerssont une bonne chose à condition qu'ils fonctionnent dans les

deux sens. Ce point pourrait être soulevé lors de la prochaineréunion à Chambéry.- manifestation " Arc Alpin 2020 ", organisée en parallèlePierre Chapsal précise que cette manifestation comprendra :- une exposition grand public du 8 au 16 octobre dans le hall Bde SavoiExpo (l'expo APTES est dans les halls C et D) ;- un colloque sur les traversées alpines le jeudi 13 octobre2005.

7 - RAPPORT D'ACTIVITÉ DES VICE-PRÉSIDENTS

7.1 - Jean Guillaume assure les relations avec les compagniesd'assurance. En outre, il est l'animateur du nouveau groupe detravail sur la conduite du déroulement des projets.7.2 - Jean-Paul Godard confirme qu'il a quitté le Bureau del'AITES et que Yann Leblais y a été élu en mai 2004.7.3 - Robert Longelin présente les éléments qu'il dévelop-pera à l'AG.7.4 - Christian Huart y soulignera l'évolution défavorable auxtravaux souterrains dans l'assainissement. Il propose de déve-lopper les relations avec les services techniques des villes deFrance (>500.000 hab.) en les abonnant à TOS et en partici-pant au congrès des Maires de France. v

7.5 - Jean-Claude Amet présentera en AG l'activité des délé-gations régionales, les actions vers les jeunes et l'évolution dePlanète-TP.

8 - RAPPORT DU PRÉSIDENT DU COMITÉ TECHNIQUE

Jean Piraud présentera l'activité du Comité Technique aucours de l'assemblée générale.

9 - RAPPORT DU TRÉSORIER

Yves Krongrad présente le rapport qu'il fera à l'AG. Le Conseilapprouve les nouveaux taux des cotisations des membrespour 2005.

10 - PROCHAINE RÉUNION DU CONSEIL

Elle aura lieu le mercredi 15 juin dans le cadre des journées dela FSTT à Rosny sous Bois.11 - Tour de table et questions diverses11.1 - Jacques Burdin indique que la suppression des autori-sations de carrières devrait amener au développement des ex-ploitations en souterrain.11.2- Marc Pérez considère que son groupe de travail(GT25, maîtrise des coûts et contractualisation) rentre dansune phase active ; l'analyse des risques à partir des retoursd'expérience devrait permettre de limiter les craintes vis-à-visdes travaux en souterrain.

11.3- Jacques Allemand considère que la communicationest extrêmement importante pour faire connaître l'utilité destravaux en souterrain. Planète-TP est avant tout un muséegrand public.

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NERAL

Le Président ouvre la séance à MM 1.85 personnes sont présentes.

INTERVENTION DE JEAN PHILIPPEPrésident de l'AFTESJean Philippe remercie la FNTP de nous accueillir traditionnel-lement pour notre assemblée générale qui suit la réunion duConseil d'administration.Il salue la présence de Michel Sindzingre, Président de laSociété de l'Industrie Minérale.Il indique que, conformément à l'article 13 des statuts, leConseil a pourvu au remplacement de trois de ses membres :• Jean-Louis Giafferi (EDF) est parti pour 3 ans à la Réunion etne pouvait plus assurer son poste au Conseil ; EDF n'ayant pasdemandé à le remplacer, le Conseil a retenu la candidature deMadame Florence Demême-Coquand (Chargée d'OpérationsDirection Régionale IdF à RFF) ;• Alain Jourdain (SNCF) a quitté la Direction Technique del'Ingénierie et, sur demande du Directeur de l'Ingénierie SNCF,le Conseil a retenu la candidature d'Alain Balan (Directeur desGrands Projets Infrastructures SNCF) pour le remplacer.;• Philippe Sardin a quitté la Direction du CETu, pour celle del'ENTPE ; sur sa proposition le Conseil a retenu la candidaturede son successeur, Michel Deffayet pour le remplacer.Il n'y a pas d'observations de l'assemblée sur ces trois rempla-cements qui sont donc ratifiés.Conformément aux statuts les mandats de ces trois rempla-çants prendront fin au prochain renouvellement du Conseil,soit à la fin 2005.Actuellement, l'association compte 656 membres ; comptetenu des actions entreprises (participations congrès, relationsavec les fabricants,...) une évolution positive est attenduepour l'année prochaine.Jean Philippe rappelle les relations avec les associations despays voisins ; en particulier, la réunion annuelle avec le GTSsuisse a eu lieu les 17 et 18 novembre à Zurich.Enfin, il indique que le Conseil a modifié le RèglementIntérieur de notre association, pour créer et définir :• une Délégation " Matériels et Equipements " pour " coor-donner l'action des constructeurs et fournisseurs de matériels

et équipements destinés aux souterrains " ; le Conseil a dési-gné François Valin comme Délégué ;• un Comité " Espace Souterrain " pour accueillir dans l'AFTESles activités de l'association " Espace Souterrain ", qui vient detenir son assemblée générale extraordinaire de dissolution,juste avant la présente assemblée de l'AFTES.Le texte du nouveau Règlement Intérieur est publié dans larevue TOS à la suite du présent compte-rendu.

INTERVENTION DE PIERRE DUFFAUTEspace SouterrainPierre Duffaut rend compte de l'assemblée générale extraordi-naire de l'association " Espace Souterrain " qui a décidé de sadissolution et de l'intégration de ses membres au sein duComité " Espace Souterrain " que l'AFTES vient de créer parmodification de son Règlement Intérieur.

Il rappelle l'activité qu' " Espace Souterrain " a développée, enparticulier sous la Présidence du Préfet Maurice Doublet, et leresserrement des relations avec l'AFTES ces dernières années.

INTERVENTION DE YANN LEBLAISVice-Président chargé des relations internationalesYann Leblais a été élu au Bureau Exécutif de l'AITES, lors deson Assemblée Générale à Singapour en mai. Il a donc pris lerelais de Jean-Paul Godard au sein de ce Bureau.Après avoir assuré l'animation du WG " Recherches " del'AITES pendant 20 ans, il a passé le relais à Eric Leca.

La mise en place d'un secrétariat à Genève par l'AITES s'estavérée très bénéfique : amélioration de la communication ;site Internet ; lettre électronique. Le financement de l'AITESest très important (sponsors, membres collectifs affiliés,...).

Pour les WG, il faut noter la fusion des 4 et 13 dans le WG 20" problèmes urbains : solution en souterrain " dont le tuteurest Jean-Paul Godard. Yann Leblais est le tuteur du WG " tun-nels immergés ".La prochaine réunion du Bureau de l'AITES aura lieu fin févrierà Caracas. L'assemblée générale aura lieu les 8 et 11 mai àIstanbul ; elle sera précédée d'une session de cours de forma-tion auprès des jeunes du pays d'accueil.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 1 87 -JANVIER/FEVRIER 2OO5 «

pmpfe-rendu de la réunion de l'Assemblée Générale du 9 décembre 2004

INTERVENTION DE PIERRE CHAPSALPrésident du Comité d'Organisation du Congrès deChambéryLe congrès de Chambéry se tiendra du 10 au 12 octobre 2005dans les locaux de SavoiExpo. Son organisation se déroulenormalement ; la diffusion du deuxième bulletin a amené 114propositions de communications (dont 46 d'origine française) ;35 ont été retenues pour une présentation orale (dont 13d'origine française).Ce congrès est organisé en collaboration avec les associationsespagnole, italienne et suisse, ce qui a fortement augmentéson caractère international, tant sur le plan des communica-tions que sur le plan de l'exposition, où il ne reste actuelle-ment qu'une quinzaine de stands disponibles.

L'organisation d' " Arc Alpin 2020 ", manifestation grand public,qui se tiendra du 8 au 16 octobre, progresse en coordinationavec le congrès de l'AFTES.La tâche actuellement importante, pour le congrès APTES, estla préparation du troisième et dernier bulletin, qui sera diffuséen mai 2005.

INTERVENTION DE ROBERT LONGELINVice-Président chargé des relations avec les organisationsprofessionnellesNous voici, une fois encore, réunis dans les murs de la FNTRPermettez-moi de penser que vous n'avez aucun doute quantà l'excellence, dans la continuité, des rapports entre notre as-sociation, d'une part, et le syndicat des TS et la FNTP, d'autrepart. C'est l'occasion, aujourd'hui, de remercier chaleureuse-ment en votre nom le Président Tardy, à la fois pour nous per-mettre de nous réunir en ce lieu et aussi pour l'attention qu'ilporte à l'action de ses entreprises.

Vous avez peut-être déjà été informés des statistiques de laFédération pour les TS en 2003 : ÇA hexagonal de 448 millionsd'Euros, soit 1,4% du ÇA total TP intérieur (31,8 milliardsd'Euros). Notre activité a connu un recul de 10% en 2003 parrapport à 2002, alors que le total TP augmentait lui de 9%. Ilfaut enfin signaler que l'activité TS extérieure a, en 2002, dé-passé l'activité intérieure (575 millions d'Euros contre 497).

En 2004, des ouvrages importants sont en fin d'étape ; lesétapes suivantes sont prévues, mais, compte tenu des tempsde réflexion, d'études diverses, de passation des marchés...les démarrages ne se feront, au mieux, qu'en fin d'année. Onne doit pas attendre une augmentation sensible d'activités dela part de la RATP ou du SIAAP ; pour les TGV, celui de l'Est necomporte pas d'ouvrages souterrains. Espérons que des déci-sions plus définitives seront prises pour le Lyon-Turin et que lechantier du deuxième tube du tunnel de Toulon démarreraprochainement.

Rappelons que, pour 2004, les prévisions politiques étaient ungel budgétaire pour l'Etat, des transferts de charges vers lescommunautés locales et une reprise modérée de l'investisse-ment pour le privé. Il semble bien que ces prévisions sont à re-conduire pour 2005.En ce qui concerne la sécurité des tunnels existants ou encours de réalisation :

• en Europe, en juin 2004, le Parlement a voté une directiveconcernant les exigences minimales de sécurité applicables au

réseau routier transeuropéen. Cette directive a listé 512 tun-nels d'une longueur supérieure à 500 m dont 35 en France ;• en France, après la catastrophe du Mont-Blanc, un Comiténational d'évaluation a listé 39 tunnels français de plus d'unkilomètre de longueur et formulé un ensemble de recomman-dations (juillet 1999). Puis est venue la circulaire interministé-rielle d'août 2000, qui s'applique aux tunnels du réseau natiO"nal, y compris les autoroutes concédées, dont la longueur estsupérieure à 300m. Cette circulaire prévoit aussi l'examen destunnels en service de plus de 300m qui n'ont pas fait l'objet dudiagnostic de 1999 (60 ouvrages).Sur le plan national non concédé, le programme a été porté à30 millions d'Euros par an. Il s'y ajoute un certain nombred'opérations spécifiques pour le doublement des tunnels exis-tants ou des modifications sur les tunnels en travaux au mo-ment de la parution de la circulaire. Sur le réseau concédé lestravaux lourds, lancés et à lancer, représentent des montantstout aussi considérables.

Le Ministère a décidé d'anticiper le délai habituel de deux anspour transposer les dispositions prises à Bruxelles et le décretd'application de la loi de 2002 est en cours de préparation.

Vues par nos entreprises, les actions de l'AFTES, pour ses ap-ports intellectuels, ses possibilités de contacts divers, les op-portunités d'amélioration des connaissances, sont devenuesindispensables aux activités de notre spécialité. Le ComitéTechnique et ses groupes de travail, notre revue TOS et lescongrès internationaux triennaux font maintenant partie denotre vie professionnelle.

D'autant plus que nous vivons les derniers moments de l'acti-vité minière nationale, avec la disparition des programmesscolaires correspondants, l'arrivée très tardive de jeunes sansformation dans nos travaux, le départ plus précoce des an-ciens. Tout ceci risque à terme d'avoir pour conséquence uneperte de compétence et de compétitivité. Il nous appartientde trouver des solutions pour que les meilleurs des jeunes sedécident à nous rejoindre, en leur offrant des conditions detravail intéressantes.Ces derniers mois, nous avons également assisté à des rappro-chements et des actions communes avec nos voisins italiens,espagnols, belges,... nous pensons que cette politique est jus-tifiée et qu'elle doit se poursuivre.Enfin, le samedi 4 décembre, nous avons honoré et fêté notresainte patronne, la Sainte Barbe, dans une ambiance trèsamicale et festive.

INTERVENTION DE CHRISTIAN HUARTVice-Président chargé des relations avec les collectivitéslocalesChristian Huart présente tout d'abord son activité comme re-présentant de l'AFTES au sein de diverses associations :Clé de Sol : la publication des conclusions du groupe de tra-vail pour une bonne utilisation des galeries techniques est im-minente, après quelques difficultés d'ordre matériel. Mais lagalerie technique en souterrain n'est sûrement pas pour de-main.ASTEE (anciennement AGHTM) : les nouvelles normes euro-péennes, la présence de pesticides, de nitrate, de métauxlourds un peu partout sont les principales préoccupations de

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

pmpte-rendu de la réunion de l'Assemblée Générale du 9 décembre 2004

l'association, ce qui nous éloigne un peu des travaux, saufpour la réhabilitation.AT/VF : les contacts n'ont pas été réellement renoués ;une nouvelle tentative sera faite dans le cadre du GT"standardisation".FSTT : les relations sont excellentes. Les points communs sontles puits, l'environnement des travaux souterrains et les fo-rages dirigés.L'assainissement a permis de soutenir en partie l'activité destravaux souterrains ces dernières années. Le SIAAP apparaît,en région parisienne, comme le principal Maître d'Ouvrage.Après avoir fait preuve, les dernières années, d'un bel enthou-siasme, Christian Huart veut attirer l'attention sur l'évolution àattendre :

• pour /e SIAAP :• en 2005 et 2006, crédits de paiement de 120 millions d'Eurospour les réseaux et 315 millions pour les usines ;

• maintien de l'activité pour les usines, au niveau de la moderni-sation des stations pour les mettre aux normes européennes ;• au niveau réseaux, décroissance de l'activité car les princi-paux sont réalisés ;

• même phénomène en province, où les crédits de paiementpour la construction de nouvelles stations sont de l'ordre de300 millions d'Euros ; rien pour les travaux souterrains.

Il y a certes un phénomène d'échelle : un tuyau de 1200 estsuffisant pour alimenter une station pour 500.000 habitants.

Mais il n'y a pas que cela : les travaux souterrains sont encoreconsidérés comme une méthode chère et à haut risque par lesMaîtres d'Ouvrage que sont les élus et les Maîtres d'œuvreque sont les services des villes.A cette réticence vont s'ajouter :

• une remise aux normes européennes des stations : Marseilleest à refaire et, en région parisienne seul Valenton estconforme ;• une diminution sensible des subventions des agences debassin ; l'Etat a fait un véritable hold up sur les crédits non dé-pensés : 100 millions en Ile de France.La énième loi sur l'eau devrait instaurer une taxe sur les eauxpluviales pour freiner l'imperméabilisation et traiter les eauxpluviales de plus en plus polluées rejetées dans un milieu deplus en plus sain.

La seule solution passe par des réseaux, mais surtout du stoc-kage ; il faut inverser la tendance : les bassins sont plus chersque les tunnels, surtout au niveau de l'exploitation et les tra-vaux en souterrain sont sûrement plus surs.Pour tout cela il est impératif de mener campagne en utilisantnos vecteurs : Chambéry, TOS (à diffuser aux villes et commu-nautés urbaines) et visites de chantier.

INTERVENTION DE JEAN-CLAUDE AMETVice-PrésidentJean-Claude Amet présente d'abord les activités desDélégations Régionales :La Délégation du Sud-ouest (Olivier Vion) a organisé en fé-vrier la visite des ateliers de Bessac (construction du tunnelier

VL10) et en mai la visite du lot 3 de la ligne B du Métro deToulouse. Elle vient d'organiser la manifestation de la SainteBarbe.Pour 2005, elle prévoit une visite du tunnel Perpignan-Figueras (Eiffage), une visite du tunnel du Lioran (Spie, CBTP,CM) et une visite de la pose de voie sur le Métro de Toulouse.La Délégation du Sud-est (Jacques Nardin) a organisé, dansl'ordre chronologique :• en février, une conférence sur l'exploitation des tunnels, or-ganisée conjointement avec F3i, qui regroupe la plupart desentreprises et bureaux d'étude dans les domaines de l'électri-cité et de l'automatisme (60 personnes dont 15 AFTES) ;• en avril, conférence sur la liaison ferroviaire Lyon-Turin, enliaison avec les Arts et Métiers (250 personnes) ;• en mai, visite du chantier du tunnel de la Vierge à Lodève(DDE, AIOA, CM) (17 personnes) ;• en juin, visite du chantier du tunnel du Sinard sur l'autorouteA51 (Area, Scetauroute, BEC et Carillion) (32 personnes) ;• en novembre, visite de la base aérienne 942 (mont Verdun)de l'armée de l'air à Limonest près de Lyon (20 personnes).

Elle s'est également associée à la présence de l'AFTES ausalon professionnel Infraroute en mars à Lyon et aux journéesInter-routes à Montpellier en septembre.Pour: 2005, elle prévoit les visites du tunnel routier du Lioran,du tunnel routier du Glion en Suisse (réhabilitation), du tunneldu Franchet en Haute Savoie, du tunnel autoroutier de l'Epine(mise en conformité) et d'un tunnel à préciser en région PACA.La Délégation Ile de France (Jean-Claude Amet) a organisé :• en janvier, visite du tunnel de Soumagne (Vinci, Eiffage, CFE)(20 personnes) ;

• en juin, visite du tunnel de Schirmeck (Razel, Demathieu etBard) (25 personnes) ;• en juillet, Castor (RFF-SNCF, Solétanche-Bachy) (20 per-sonnes) ;• en novembre, VL20 (40 personnes).

Pour 2005, elle prévoit les visites du tunnel Maurice Lemaire àSainte-Marie aux Mines, de Socatop et du Collecteur RéservoirTIMA dans la région parisienne.

Pour les relations de l'association avec les jeunes, Jean-ClaudeAmet souligne qu'il n'y a pas actuellement d'actions systéma-tiques dans les écoles ; 2 à 3 participent à chaque visite de dé-légation régionale ; il faut les accueillir s'ils sont intéressés.Jacques Burdin a pris contact avec les écoles pour le congrèsde Chambéry.

En ce qui concerne Planète-TP, la mise en forme définitive duhall Travaux Souterrains est en cours.

INTERVENTION DE JEAN PIRAUDPrésident du Comité TechniqueJean Piraud rappelle qu'il y a eu, en 2004, 22 groupes de tra-vail actifs, qui ont regroupé environ 350 participants. Leur prin-cipale production est la publication de recommandations,d'états de l'art et d'avis techniques. En 2004, le GT3 a orga-nisé, en relation avec l'Industrie Minérale, un colloque sur lestirs à l'explosif et la réglementation.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

pmpte-reridu de la réunion de l'Assemblée Générale du 9 décembre 2004

Le Comité Technique se réunit 3 fois par an ; il compte 39membres (1/3 entrepreneurs, 1/3 maîtres d'œuvre, 1/3 maîtresd'ouvrage) ; il pilote les groupes de travail et valide les textesqu'ils produisent.

4 recommandations ont été publiées dans les TOS de 2004 :Ecrans de protection de l'étanchéité (GT9, Jean-Louis Mahuet) ;Techniques pétrolières de reconnaissance (GT24, Alain Robert) ;Mémoire de synthèse géologique (GT32, Guy Colombet) ;L'environnement du chantier souterrain (GT26, PatriceSalvaudon).4 sont en cours de validation par le Comité Technique :Traitement de terrain par injection (GT8, Michel Chopin) ;Réception des travaux d'injection et catalogue des désordresen tunnel (GT14, Jacques Chèze) ; Techniques et méthodesd'auscultation (GT19, Jean Piraud).Les autres groupes continuent leur activité ; en particulier leGT4 (Creusement mécanisé, Pierre Longchamp) se consacreaux secours en travaux et à l'incendie dans les chantiers méca-nisés ; le GT9 (Etanchéité, Jean-Louis Mahuet) terminera en2005 la recommandation sur les arrêts d'eau et aborde le pro-blème de la résistance au feu des DEG et des peintures ; leGT12 (Sécurité, santé et conditions de travail, Alain Guillaume)se consacre à la lutte contre les nuisances, aux risques liés àla circulation en travaux souterrains et prépare un texte-typede PPSPS.Deux groupes ont été créés en 2004 : GT39 (Jean Guillaume)sur le déroulement général des projets ; GT24 (Alain Robert)sur les reconnaissances à l'avancement.

Il est prévu de lancer quatre nouveaux groupes en 2005 : GT5(François Valin) matériels et logistique de chantier ; GT6(Pascal Briand) technologie du boulonnage ; GT11 (ChristianHuart) standardisation des diamètres ; GT34 (Jean-LouisMahuet) parements décalés.

Enfin, Jean Piraud rappelle le mode de diffusion des recom-mandations de l'AFTES :• les recommandations approuvées par le Comité Techniquesont publiées dans la revue TOS ; il a été décidé qu'après unan elles seraient mises sur le site de l'AFTES ;

• les versions anglaises des recommandations sont mises sur lesite dès qu'elles sont disponibles ;• il est prévu la réalisation de numéros thématiques regrou-pant les recommandations d'un même thème en versions fran-çaise et anglaise ; les trois premiers seront : tunneliers et vous-soirs, étanchéité, réhabilitation des souterrains.

INTERVENTION D' YVES KRONGRADTrésorier de l'AFTESLe bilan arrêté au 31 décembre 2003 fait apparaître :• un déficit fiscal avant impôt sur les sociétés de 13.570 €• un bénéfice comptable de 532 €.Au 31 décembre 2003, les réserves financières de l'AFTES semontent à 653.773,45 €.Pour maintenir le niveau d'activité de l'Association, le Conseild'Administration propose à votre acceptation les nouveauxtaux de cotisation applicables pour l'année 2005 :• membre collectif : 472,41 € HT soit 565,00 € TTC

(565 €au lieu de 550 €en 2004)

• membre individuel : 69,40 € HT soit 83,00 € TTC(83 €au lieu de 81 € en 2003)

• étudiant : 20,90 € HT soit 25,00 € TTC(sans changement]

Le budget 2005 établi HT avec les nouveaux taux de cotisationfait apparaître, pour l'exploitation courante de l'AFTES, un dé-ficit fiscal de 7.200 € compensé par des produits financiers nonimposables de 12.000 €, soit un résultat comptable de 4.800 €.Le bilan et le montant des cotisations sont approuvés à l'unani-mité par l'assemblée.

INTERVENTION DE JEAN PHILIPPEPrésident de l'AFTES

En l'absence de questions, le Président Jean Philippe remerciel'assemblée et clôt la réunion à 18h31.

Conformément à l'article 13 des statuts, les membres du Conseil d'Administration de l'AFTES seront élus par l'assemblée générale ordi-naire de décembre.En application de l'article II. I du Règlement Intérieur; je demande aux membres de l'AFTES qui souhaitent faire acte de candidature, de mel'indiquer au plus tôt (et avant le 31 mai), par courrier.

Jean-Luc ReithSecrétaire Général de l'AFTES

APTES c/o SNCF-Infrastructure, I7,rue d'Amsterdam, 75008 Paris

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REGLEMENT INTERIEUR DE L'AFTES

Le présent règlement intérieur a été adopté, conformément à l'ar-ticle 14 des statuts, par le Conseil d'Administration lors de saréunion du 9 décembre 2004, pour prendre effet le même jour. Ilannule et remplace toute version précédente.

I - ASSEMBLEE GENERALE (ARTICLES 20 à22 DES STATUTS)Les membres qui ne peuvent assister à une assemblée généralepeuvent s'y faire représenter en donnant un pouvoir à un autremembre qui sera présent à l'assemblée.Les pouvoirs doivent être signalés lors de l'émargement de la listede présence à l'entrée en séance.Les pouvoirs sont utilisés pour les votes au cours des assemblées.Ils ne sont pas utilisés pour l'élection des membres du Conseil(voir 11.3).Dans le cas d'une assemblée générale extraordinaire, le Présidentde l'Association peut recevoir un nombre illimité de pouvoirs.En dehors de cette seule exception, le nombre maximal de pou-voirs que peut recevoir un membre de l'Association est de 3. Endehors de l'élection des membres du Conseil, tous les votes ont lieuà main levée, sauf décision contraire du Président

II - CONSEIL D'ADMINISTRATION(ARTICLES 11 à 14 DES STATUTS)

ll.l - Procédure de présentation descandidaturesLe Bureau fixe le nombre des membres du futur conseil et dresse laliste des candidatures qu'il propose en assurant, conformément auxstatuts, une représentation adéquate des diverses natures d'activitéreprésentées au sein de l'AFTES.Pour cela, plus de 6 mois avant la date des élections, le SecrétaireGénéral demande, aux membres du conseil dont le mandat arrive àéchéance, s'ils sont candidats à un renouvellement de leur mandat.Il demande également à tous les membres (par le biais de la revuede l'Association) s'ils font acte de candidature au Conseil.Dans la circulaire qu'il adresse aux membres avant l'élection leSecrétaire Général indique toutes les candidatures qui ont étéreçues.

11.2 - RéégibîlitéLes membres du Conseil sont rééligibles sans limitation de durée.

11.3 - Election des membres du Conseild'AdministrationLes votes peuvent être déposés à l'entrée en séance de l'AssembléeGénérale. Ils peuvent aussi être envoyés par correspondance sousdouble enveloppe.

Un membre ayant un pouvoir pour en représenter un autre ne peutpas voter à sa place pour l'élection du Conseil.

Tout bulletin comportant plus de noms que le nombre prévu parle Bureau sera nul. Sera également déclaré nul tout bulletin com-portant des noms de membres dont la candidature n'a pas étémentionnée dans la circulaire adressée par le Secrétaire Général(voir ll.l).

Le nombre de candidats élus (conformément à l'article 13 des sta-tuts) peut être inférieur au nombre maximum fixé par le Bureau ;dans ce cas le Conseil élu pourra décider une élection complémen-taire.

11.4 - Durée des fonctionsLa date de cessation des fonctions est fixée au jour suivantl'Assemblée Générale qui a élu leurs successeurs, sauf pour lesmembres du Bureau sortant, qui assurent le fonctionnement cou-rant de l'Association, jusqu'à l'élection du nouveau Bureau (voir lll.l).

III - BUREAU DE L'ASSOCIATION(ARTICLES 15 à 18 DES STATUTS)

111.1 - Election du BureauAprès l'Assemblée Générale qui l'a élu, le Conseil d'Administrationse réunit dans un délai d'un mois pour désigner les membres duBureau. Cette élection se déroule à main levée, sous la Présidencedu doyen d'âge des membres présents du Conseil élu.

Dans un premier temps, le Conseil élit le Président à la majoritéabsolue, puis relative des membres présents.

Le Président élu propose alors la composition du Bureau ; si celui-cin'est pas élu à la majorité absolue, chaque membre du Bureau estsuccessivement élu à la majorité relative.

Cette élection ne concerne pas le Président du Comité Technique,dont la désignation suit la procédure définie en IV.

111.2 - Durée des fonctions• Le Président est rééligible une fois.

• Les membres du Bureau sont rééligibles sans limitation de durée.

• Le Bureau entre en fonction dès son é ection par le Conseil.

IEI.3 - Secrétariat de l'AssociationPour son fonctionnement, le Bureau s'appuie sur le Secrétariat del'Association.

Ce Secrétariat :

• assure la tenue du fichier des membres de l'Association et sa miseà jour permanente (adhésions, démissions, appels et rappels decotisations,...) ;

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5 »

èjjlement intérieur de l'ÂFÏES - Association déclarée sous le régime de la loi de 1901 (J,0, du 7 janvier 1972|

• reçoit le courrier de toute forme destiné à l'Association et lerépartit entre les différents membres du Bureau ,• conserve les registres de l'Association

IV - COMITE TECHNIQUE DE L'ASSOCIATION(ARTICLE 19 DES STATUTS)

IV. 1 - Composition du Comité TechniqueLe Conseil nomme, sur proposition du Bureau, les membres duComité Technique

Le Président du Comité Technique est désigné par le Conseil surproposition du Comité Cette proposition est faite par le Comité, àl'issue d'un vote à la majorité simple des présents à la premièreréunion qui suit son renouvellement

Le Président du Comité Technique, même dans le cas où il n'en estpas membre, assiste de droit à toutes les séances du Conseild'Administration

IV.2 - Fonctionnement du Comité TechniqueLe Comité Technique est renouvelé tous les trois ans après l'électiondu nouveau Conseil, ses membres peuvent être nommés à nouveausans limitationLe Président du Comité Technique ne peut exercer normalementque deux mandats consécutifs Un éventuel troisième mandat doitêtre soumis à l'approbation d'une majorité des 2/3 du ConseilLes comptes-rendus des réunions du Comité Technique sont établispar ses moyens propres Son secrétariat est assuré par le Secrétariatde l'Association qui adresse les convocations aux réunions, diffuseles comptes-rendus et d'une manière générale effectue le travail deSecrétariat pour la bonne marche du ComitéTrois absences consécutives entraînent la radiation du membreconcerné du ComitéTechnique

1V.3 - Fonctionnement des Groupes deTravailLa création des Groupes de Travail est décidée par le ComitéTechnique, dans le cadre des orientations fixées par le Conseil LeComité Technique nomme l'animateur de chaque Groupe et luidonne les indications générales nécessaires au travail du Groupequ'il doit constituer et animer

L'animateur établit la composition de son groupe, qui inclut un vice-animateur, destiné à le remplacer en cas de nécessité II soumet cettecomposition au Comité Technique II participe aux réunions duComitéTechnique

L'animateur du Groupe soumet au Comité Technique les modifica-tions de composition qu'il souhaite en fonction, en particulier del'assiduité et de l'activité des membresLe Groupe deTravail se réunit aussi souvent qu'il est nécessaire pourmener à bien ses travaux II fixe lui-même les lieux et dates de sesréunions Un compte-rendu est établi après chaque réunion àl'usage des membres du Groupe , une copie en est adressée auSecrétariat de l'AssociationLes frais de participation aux Groupes deTravail ne sont pas pris encharge par l'AFTESUn rapport sur l'état d'avancement des travaux des Groupes deTravail est présenté à chaque Assemblée Générale annuelle

Tous les documents de travail circulant entre les membres desGroupes ont un caractère confidentiel, seuls les rapports approuvéspar le Comité Technique pourront être diffusés par l'AFTES etpubliés par son Organe Officiel

V - COMITE DE REDACTION DE LA REVUE«TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS»ORGANE OFFICIEL DE L'ASSOCIATION

V.l - Secrétaire de RédactionUn Secrétaire de Rédaction, éventuellement assisté d'adjoints estdésigné par le Conseil d'AdministrationII est chargé des relations avec l'Editeur II arrête définitivement lacomposition de chaque numéro, et signe le bon à tirer

V.2 - Composition du Comité de RédactionLes membres du Comité de Rédaction sont désignés par le ConseilLe Président de l'Association est Président de droit du Comité LePrésident du ComitéTechnique en est membre de droitLe Comité de Rédaction est renouvelé après chaque élection duConseil Ses membres peuvent être nommés à nouveau Quatreabsences consécutives aux réunions entraînent la radiation dumembre concerné

V.3 - Fonctionnement du Comité deRédactionA chacune des réunions du Comité de Rédaction, le Secrétaire deRédaction rend compte de la composition du prochain numéro Lesarticles reçus sont examinés, certains sont donnés en lecture à desrapporteurs , les articles peuvent être acceptés ou refusés , desmodifications ou compléments peuvent être demandés à l'auteurLes possibilités d'articles nouveaux sont examinées et lesdémarches nécessaires décidéesLes rapports des Groupes de Travail approuvés par le ComitéTechnique sont examinés en vue de leur publicationLes remarques relatives aux numéros parus sont examinées, et dessuggestions sont éventuellement présentées pour l'avenir

VI - DELEGATIONSVI. 1 - Des Délégations Régionales sont créées dont l'activité estsuivie par le Bureau

Elles sont animées par un Délégué Régional désigné par le Conseilsans limitation de duréeLeur but est de proposer aux membres et à certaines personnesextérieures des activités régionales liées aux travaux souterrains(visites de chantier, d'usines de fabrication de matériels ou maté-riaux, conférences, tables rondes, )Le Délégué Régional informe au plus tôt le Secrétariat del'Association des dates de ces manifestationsLes Délégations Régionales ne prélèvent pas de cotisation particu-lière Elles font payer directement aux participants les frais liés à l'or-ganisation des diverses manifestations

VI.2 • Une Délégation " Matériels et Equipements " est créée, quicoordonne l'action des constructeurs et fournisseurs de matériel etéquipements destinés aux souterrains

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS N° 187 -JANVIER/FEVRIER 2OO5

!èglement intérieur de l'ÂFTES • Association déclarée sous le régime de la loi de 1901 |J.O, du 7 janvier 1972|

Le Délégué est désigné par le Conseil de l'AFTES.Ce Délégué, même dans le cas où il n'en est pas membre, assiste, entant que de besoin, aux séances du Conseil d'Administration et duBureau de l'AFTES.Le Président de l'Association assiste ou se fait représenter auxréunions organisées par le Délégué.Cette délégation reçoit comme mission particulière, d'une part, depromouvoir l'AFTES auprès des constructeurs et fournisseurs dematériels et équipements destinés aux souterrains, en permettantleur développement dans ce domaine et d'autre part, de relayer leurattente au sein de l'AFTES.Elle pourra :- fournir des opportunités de réflexion et de communication,- proposer la création de groupes de travail spécialisés, au sein duComité Technique,- participer aux groupes de travail existants en assurant des liaisonstransversales avec les constructeurs et fournisseurs spécialisés,- participer au Comité de Rédaction de la revueTOS,- assister l'Association dans les manifestations spécialisées.

Vil - COMITE " ESPACE SOUTERRAIN "VII. 1 • Un Comité " Espace Souterrain " est créé, qui traite desquestions relatives à l'utilisation et à l'aménagement du sous-sol. Il

s'adresse aux membres de l'association intéressés par ce domaineparticulier.

Vil.2 - La composition et les modalités de fonctionnement de ceComité sont approuvées par le Conseil d'Administration del'AFTES.

Son Président est désigné par le Conseil de l'AFTES sur propositiondu Comité.

Ce Président, même dans le cas où il n'en est pas membre, assiste,en tant que de besoin, aux séances du Conseil d'Administration etdu Bureau de l'AFTES.

Le Président de l'Association assiste ou se fait représenter auxréunions du Comité.

VII.3 • Ce Comité reçoit comme mission particulière de pro-mouvoir l'utilisation et l'aménagement du sous-sol, d'organiser la dif-fusion de l'information, la réflexion et la formation dans ce domaine.

Il pourra notamment:

- fournir des opportunités de réflexion et de communication,

- proposer la création de groupes de travail spécialisés, au sein duComitéTechnique de l'AFTES,

- participer au Comité de Rédaction de la revueTOS,

- encourager les recherches et publications spécialisées,

- représenter l'Association dans les manifestations spécialisées.

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187" -JANVIER/FEVRIER 2OO5 • • • • • • • •

CC A DTCj AKIDANS

ViP DP l'A F T F S FT DF l'A I T F . Ç - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

« CR conseil d'administration et assemblée générale du 1 8/12/2003 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -• CR conseil d'administration du 10/06/2004- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -• 30e™ réunion annuelle de l'AITES - Singapour 2004 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -• 20 ans de fiches signalétiques de chantiers mécanisés - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

ET DIS Di• Présentation des recommandations relatives au " dimensionnement des écrans de protection

J-L Mahuet• Avis techniques pour les procédés d'étanchéité utilisés dans les ouvrages souterrains - - - - - -J-L Mahuet, G. Mazzoléni• Dimensionnement des écrans de protection des dispositifs d'étanchéité par géomembrane -J-L Mahuet• Apport des techniques pétrolières et minières de forage et diagraphie à la reconnaissance deA. Robert• Prise en compte des risques géotechniques dans les dossiers de consultation des entreprisesG. Co/ombet• Intégration environnementale d'un chantier souterrain en site urbain - - - - - - - - - - - - - - - - - -P. Salvaudon

des dispositifs d'étanchéité

s grands ouvrages souterrains - -

pour les projets de tunnel - - - - -

iî -• Caractérisation des sols pour la Rocade Nord de Grenoble - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -J. Monnet, C. Chapeau, G. Godard• Techniques de construction d'une grande structure enterrée dans des sables aquifères :cas du projet Myrrha à Mol, Belgique - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -D. De Bruyn, H. A. Abderrahi'm, C. Ramaedcers, A. Van Cotthem

Di• Construction de l'émissaire en mer de Marbella à Biarritz (France) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Remi Verbeke, Philippe Marlier• Basculement des eaux de La Réunion : un chantier titanesque- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -T. Borca, N. Margoloff

L Bertrand, J. Piraud, C. Bauer, H. Rebours, A. Robert, G. Mazzoléni, A. Thut, M. Piedevache

A. Brun, P. Voron, VAvril• Extension du laboratoire souterrain à 230 m de profondeur dans l'argile de Boom en Belgique : un tunnelierpour 80 m de galerie de liaison- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -C. Ramaec/cers, A. Van Cotthem, W. Bastiaens, F. Berner, B. De Poorter, B. Kustermans• Construction du métro de Shenzhen phase 1 lignes 1et4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -L Parussolo

-• Sécurité incendie dans les tunnels routiers - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -B. Playoust

G. Doublot, P. Lanuque, P. Magnien, V. Schwaller

• Nouvelle norme européenne pour les sas de tunneliers - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -J-C. Le Péchon, A. Schwenzfeier• Base de données des accidents et des incidents survenus dans les ouvrages souterrains - - - -J. Idris, M. Al Heib, T. Verdel• Le fonçage Triger ; plus d'un siècle et demi d'efficacité - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -F. Martin• Socatop : incendie dans un tunnel en phase chantier. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -J-L Tor/s• Le rôle de l'instrumentation " temps réel " dans les grands projets d'infrastructures - - - - - - -J-G La Fonta• Interview de Dominique Bidou : travaux souterrains et environnement- - - - - - - - - - - - - - - - - -

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ISTANBUL, TURQUIE, 7AU12MAI2005WoFId Tunnel Congress & 31 st fTA GeneraT Assembjly(Turkish Road Association) i * 1Codtacf : YolIgtTgrk Mfllî Komijesi, Kai^ayoUaji Genel MOqiirlugû F-'BlokKatl Yucetepe06100Ankara-Turkey i iTel:,+9Q;3ï2~4]87905-r-ax:+9q3ï242582 10JE*maH: komîte@ytmk.org,Ttr/er,ery^su|beronlme.com l

AMSTERDAM, PAY^-BAS, 15AU47 JUIff 200$ • •*•!•••*LSSMGE, TC2B Symposium ;Geotechnicpl aspects of Underground Construction in SoftGroundContac^: KM CongVessOffice" ' ! r

PO &o>r30424r--25WGK>Trie Hcrgue - The NetherlandsFax: +31 (0) 70, 391 98 40 _- E-maiL rc28@kivibur.nl)Wefc>. hftp://wv/w.tc28-amsterdam.org/

LUCERNE, SUISSE, 22AU23 JUIN2005 ••••••••••••AlpTransit Conférence 'FGU / STS Conférence Secrétariat

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MOSCOU, FEDERATION DE RUSSIE, 24 AU 28 JUIN 2005ACUUS1 Oth International ConférenceContact :Professor Serguey Yufïn, Yaroslavskoye Shosse 26,129337 Moscow, Russian FédérationTel/Fax:+7 095 91 8 05 43E-mail. cuse@fromru.com / cuse@ropnet.ru

SEATTLE (WA), USA, 27AU29 JUIN2005 ••••••••• • •Rapid Excavation Tunneling Conférence(American Society of Civil Engineers)Contact :PO Box 625002, Littleton, CO 80162-5002 USA.Tél.+1-3039739550 - Fax: + 1-3039793461E-mail: davis@smenet.org

VARSOVIE, POLOGNE, 5 SEPTEMBRE 2005Workshop on mechanized tunnelling(Polish Underground National Committee)E-mail contact. a.lewandowska@il.pw.edu.pl

*»»»**

CONÔRES INTERNATIONAL AFttSConte ; AFff $ z/ù SNCf Infrastructure17, rue $ Amsterdam, 75000 PARISTel: * 33 (0) t $3 42$ 469 ~ Pox ; *33 (0) 1 5$ 420 820tknall

TAIPEI, TÀIWAPf,7AUl0N0VEiiBSE2W5 •*•••••••Internationa) Symposium on Design, Construction and Opération ofLong Tunnels (Chinese Taîpei Tunnelling Association) ~

-Contact ;Symposium Secrétariat - - , _ !_— . -7F., No 1, Lane 1, Hoping EastRoad^Section 3,Taipei, 106, Taiwan

"Fax: +886-2-270 17689E-mail: Iongtunnel2005@ms.taneeb.gov.twWeb' http://longtunnel20Q5.tdneeb.gov.tw

SEOUL, 22 AU 27AVËIL 2ê06 •••••••••••••World Tunnel Congress & 32rd ITA General AssemblyCongress Secrétariat Convention Team, Hanjin Travel Service Co ,Ltd. 5F., Marine Center New Bldg., #51 Sogong-dong, Jung-gu,Séoul, 1 00-770, KoreaTel: +82 2 726 5554Fax: +02 2 778 25 14Web: www.ita2006.comE-Mail: ita2006@hanjinpco.com

PRAGUE, S AU le MAI 2006World Tunnel Congress & 33rd ITA General AssemblyContact • K.MatznerMetrostavDelnika 1 2CZ-17000Prague7Web: www.ita-aites.czE-mail: matzner@metrostav.cz

Nitro Bickford organise du 5 au 10 juin 2005, un séminaire sur le tir à l'explosif en galerie dans la région Rhône Alpes. Les thèmes abordésseront, la tenue des terrains et l'implication sur le confortement, les produits explosifs avec un développement sur les produits novateurs commeles UMFE en tunnel et les détonateurs électroniques, le dimensionnement des schémas de tri avec des études de cas, et les questions réglemen-taires et organisationnelles autour du tir à l'explosif en galerie. Une visite de chantier agrémentera ce séminaire. Il sera animé par des spécia-listes du monde professionnel et le service technique de Nitro Bickford.Renseignements et inscription à Nitro Bickford -21 rue Vernet- 75 008 PARIS au +33 (0) 1 40 69 80 79 ouSylvie LAMBERT à slambert@nitrobickford.fr ou Pascal MONTAGNEUX à pmontagneux@nitrobickford.fr.

2005Géologie et ouvrages linéaires

Lyon, Palais des Congrès 23-25 mai 2005

Ce symposium couvrira trois thèmes principaux qui seront développés lors des séances plénières :Session 1 : les reconnaissances : stratégie, organisation, méthodes, incertitudes • Session 2 : l'insertion de l'ouvrage dansson environnement • Session 3 : réalisation, suivi, évolution et maintenance.En complément des sessions techniques en séances plénières seront organisées : Présentations de Posters (23-25 mai) • Expo-sition (23-25 mai) • Excursions techniques (26 et 27 mai).Lundi matin 23 mai, après l'ouverture du symposium, auront lieu 3 conférences invitées sur le thème • Les grands projets d'infrastructure linéairepour les 20 à 25 prochaines années :• en Europe, M. Daniel VINCENT, Directeur Général Honoraire de la Communauté européenne (Bruxelles)• en Chine, Prof.Sijing WANG, Académie chinoise d'Ingénierie (Pékin)• aux USA, Prof. Allen. W. HATHEWAY

Inscription, Hôtels, Transports, Exposition... Coralie Hossenlopp-Transit Communications, 18 place Tolozan-69001 Lyon -FranceE-mail : coralie.hossenlopp@mci-group.com - Informations : http://geoline2005.brgm.fr

Je soussigné, demande mon adhésion à I'A.F.T.E.S. en tant que :O Membre collectif : 472,41 € soit 565,00 € TVA incluse (l'adhésion comprend le service de la revue en 3 exemplaireset la possibilité de référencer le site Internet de votre organisme à partir à partir du site APTES à condition d'accepter la réci-procité. Dans ce cas, j'accepte cette proposition de référencement de Sites Internet Associés et vous communique ci-après lescoordonnées du site de mon organisme..........,..,..............................................................................................)O Membre individuel : 69,40 € soit 83,00 € TVA incluse (l'adhésion comprend le service de la revue en 1 exemplaire)

O Etudiant : 20,90 € soit 25,00 € TVA incluse (l'adhésion comprend le service de la revue en 1 exemplaire(photocopie de la carte d'étudiant à joindre) qui ne pourra être expédié qu'en France)

Et joins à ce bulletin le montant de ma cotisation s'élevant à ..................................................................................€.pour l'année 2005 sous forme d'un chèque bancaire à l'ordre de I'A.F.T.E.S. ou d'un virement postal au compte ouvertau centre « LA SOURCE » 007 00 au nom de « 93 A.F.T.E.S. ».

Désignation de l'organisme ou de la personne intéressée (dans le cas d'une adhésion d'un membre collectif, prière d'in-diquer le nom, /'adresse du représentant) : Société : Représentant:Adresse :

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