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DELEGATION REGIONALE SUD EST DE L'AFTES

CONFERENCES SUR LES REVETEMENTS DE TUNNELS EN BETON COFFRE

Positionnement et avenir des recommandations de l'AFTES

Vendredi 27 mars 20099h00 – 15h00

Amphithéatre de la Fédération BTP RHONE23 Avenue Condorcet – 69100 VILLEURBANNE

L'AFTES

Introduction à la conférencePrésentation des intervenants

Déroulement de la journée

● Jean-François JABY – AFTES

Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009

PROGRAMME DE LA JOURNEE TECHNIQUE

9h00 – 9h30Enregistrement des participants et distribution des documents

9h30 – 9h35Présentation de la journée Jean-François JABY (Délégué AFTES Sud-Est) 9h35 – 9h50Les nouvelles structures de l'AFTES et le cadrage des 6 recommandations Alain MERCUSOT (Secrétaire Général AFTES / CETU)Le travail du Comité technique et les recommandationsJean PIRAUD (Président du Comité Technique de l'AFTES / ANTEA)

9h50 – 10h05Revêtements : Rôles et géométriePierre HINGANT (EGIS Tunnels)

10h05 – 10h25Résistance au feu des revêtementsAlain BOCHON (SNCF) - Daniel JOYEUX (EFECTIS)

10h25 – 10H55Conception, dimensionnement et vérifications des structuresDaniel COLLOMB (Bonnard & Gardel)

10h55 – 11h10Pause café

11H10 – 11h35Gestion et valorisation des matériaux d'excavationXavier DARMENDRAIL (RFF)Philippe FAURE (SATM)Jacques BURDIN (Président Congrès AFTES / Ingénieur Conseil)

11h35 – 12h00Ciments, bétons, formulations, normesFrançois CUSSIGH (VINCI Construction)

12h00 – 12h15L'évolution des coffrages Minas MELKONIAN (Armel)

12h15 – 12h30 Coffrages actuels - BétonnageAlain MERCUSOT ( AFTES / CETU) – Pierre HINGANT ((EGIS Tunnels)

12h30 – 12h50Positionnement et avenir des recommandations de l'AFTESJean PIRAUD (AFTES / ANTEA)

12h50 – 13h20Discussions et remarques des participants

13h20 – 13h30Conclusion de la journéeJean-François JABY (Délégué AFTES Sud-Est)

13h30 – 15h00Buffet et poursuites des discussions sur place (5ème étage)

L'AFTES

FONCTIONNEMENT DE L'ASSOCIATION

CADRAGE DES 6 RECOMMANDATIONS

Présentation préparée par :

● Alain MERCUSOT – CETU


LES MEMBRES DES 6 RECOMMANDATIONS


> 100 membres

CADRAGE


LE COMITE TECHNIQUE ET LES RECOMMANDATIONS


● Jean PIRAUD – ANTEA


Les groupes de travail • 17 groupes de travail, dont 12 en activité • pilotés par le Comité technique : 40 membres (E + MOE + MOA)

Les « Recommandations AFTES »• 84 Recom. publiées en français dans TOS (environ 5/an)• 40 Recom. traduites en anglais • Avis techniques AFTES (Etanchéité)

Publications Revue TOS, bimensuelle Actes des congrès AFTES (Lyon, oct. 2011) 4 compilations thématiques (dont : Revêtements en béton coffré) Site www.aftes.asso.fr : 33 Recom. en anglais, 40 en français

LA PRODUCTION TECHNIQUE DE L'AFTES


- Aspects socio-économiques et juridiques

- Géologie et interaction sol-structure

- Tunneliers et voussoirs

- Excavation (conventionnelle)

- Soutènement et revêtement (conventionnels)

- Traitements de terrain et étanchéité

- Tâches transversales (SQE, logistique, marinage…)

- Entretien et réhabilitation

GRANDS THEMES DE TRAVAIL


Boulonnage Calcul : GT30 réactivé – Technologie : GT6 à relancer…

Cintres 1999 : Cintres réticulés (calcul, fabrication et mise en œuvre)

Béton projeté 2002 : Méthode convergence-confinement (GT7) 2001 : Conception et dimensionnement du BP (GT20) 1998 : Utilisation du béton non armé en tunnel (GT7) 1994 : Béton projeté renforcé de fibres (GT6)

Béton coffré 2008 : Résistance au feu des tunnels routiers (GT37) (ext. → ferroviaire) 2007 : Géométrie, coffrage et bétonnage (GT36) 2007 : Gestion et valorisation des matériaux d’excavation (GT35) 2007 : Compatibilité des Recomm. AFTES / Eurocodes (GT 29) 2001 : Règles et normes de dimensionnement des revêt. (GT29)

SOUTENEMENTS ET REVETEMENTS


Fonctionnement des groupes de travail Achever le transfert des textes français sur www.aftes.asso.fr Poursuivre l’effort de traduction en anglais Mettre à jour plus souvent des Recommandations existantes Accélérer le processus de validation et traduction de nos Recom. Multiplier les textes brefs et vite publiés

Orientations techniques Nous mobiliser pour la promotion des ouvrages souterrains à l’amont Réactiver notre production sur les tunneliers et voussoirs (GT4) Promouvoir ou encadrer des projets de recherche (fr. ou européens), en

liaison avec l’Université Mieux connaître le Référentiel technique européen des tunnels

ORIENTATIONS POUR L'AVENIR


RECOMMANDATIONS DU GROUPE DE TRAVAIL GT36

REVETEMENTS


● Pierre HINGANT – EGIS Tunnels


REVETEMENT

1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention / Lignes4/ Ouvrages armés et non armés5/ Parements / Aspects / Défauts


REVETEMENTS

Béton coffré - Stabilité à long terme


1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements

REVETEMENTS Support et protection de l'étanchéité



REVETEMENTSSupport d'équipements d'exploitation



REVETEMENTS : ROLES

Limitation des coûts d'exploitation



REVETEMENTS

Confort des usagers



REVETEMENTS

Tunnel routier sur fondations longitudinales



REVETEMENTS

Points critiques : Tunnel routier sur radier contre-voûté



REVETEMENTS

Points critiques : Tunnel ferroviaire sur radier plat



REVETEMENTS

Points critiques : Tunnel ferroviaire sur radier contre-voûté1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements

REVETEMENTS

Dimensionnement : Tunnel ferroviaire sur radier contre-voûté



REVETEMENTSDimensionnement : Galerie TML



REVETEMENTS

Dimensionnement : Tunnel routier « Gabarit exceptionnel »




REVETEMENTS

Dimensionnement : Tunnel routier sur semelles1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements

REVETEMENTS

Dimensionnement : Tunnel routier sur radier contre-voûté



REVETEMENTS

Dimensionnement : Tunnel routier sur semelles



REVETEMENTS

Lignes de réglement


Ligne d'excavation A

Contour d'excavation réel

Ligne de réglement d'excavation B

Ligne de réglement de l'extrados du revêtement E Ligne d'intrados "utile" I

Soutènements

Revêtement

Calotte - Clé de voûte

Naissance

Rein

Radier

Piédroit

Voûte



REVETEMENTS

Radier contre-vouté armé1/ Rôle2/ Géométrie3/ Convention4/ Ouvrages nA/A5/ Parements

REVETEMENTSFondations et Piédroits armés / voûte non armée



REVETEMENTS Voûte totalement armée


Tronçons de voûte particuliers armés


REVETEMENTS

Armatures au droit des équipements lourds



REVETEMENTS

Têtes de l'ouvrage – Armatures



Aspect général / Béton brut / Architecture

Italie SITAF - Tunnel de Mompantero 2 tubes de 2500 m

REVETEMENTS



Défauts de réalisationREVETEMENTS





TUNNELS ROUTIERS - RESISTANCE AU FEU


● Alain BOCHON - SNCF ● Daniel JOYEUX - EFECTIS


1/ Traduction des textes en dispositions constructives2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs de la résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Béton - Protection des cables


Circulaire 2000-63 du 25 août 2000 : tunnels du réseau routier national. Instruction Technique : dispositions de sécurité dans les nouveaux tunnels routiers (conception et exploitation).

Décret 2005-701 du 24 juin 2005 : ensemble des tunnels routiers supérieurs à 300 mètres.

Circulaire 2006-20 du 29 mars 2006 : application de l’Instruction Technique aux tunnels du réseau national.

Un tunnel satisfaisant les exigences de l’Instruction Technique satisfait les objectifs de la directive

européenne 2004/54/CE.



1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables

L’Instruction Technique

Le Guide du CETU « Comportement au feu des tunnels routiers »

Les Recommandations du GT37 de l’AFTES (retour d’expérience encore limité)






résistance au feu de la structure : capacité à jouer le rôle qui lui est dévolu du point de vue de la sécurité en cas d’incendie,réaction au feu du matériau : capacité à contribuer au

feu : non abordé dans la recommandation.

Objectifs de la résistance au feu•sécurité des usagers pendant la durée de leur évacuation,•sécurité des services de secours pendant la durée de leur intervention,•continuité des artères électriques principales et des télétransmissions,•« limiter le risque d’effondrement et d’envahissement des tunnels en terrains

meubles ou aquifères et leurs conséquences sur la stabilité des ouvrages environnants et la sécurité de leurs occupants. »

Pérennité de l’ouvrage Limite les conséquences d’un incendie, permet un retour rapide aux conditions d’exploitation normales avec des coûts de réhabilitation maîtrisés.

Comportement au feu1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7/ Typologie8/ Protection des cables

Dispositions communes

Cohérence entre les niveaux requis, gaines, trappes, sas, caniveaux à fente, câbles, joints de structure.

Typologie

Coupes types représentatives de la plupart des configurations de tunnels, classées selon plusieurs critères

• Technique de construction• Mode d’évacuation• Position du cheminement / au tunnel• Bi-tubes / mono-tubes• Ventilation longitudinale / transversale

Sur chaque coupe type sont rappelées les dispositions prévues par l’Instruction Technique.

Jeu de couleurs pour les volumes et les flux.




Cheminement horizontal

TC1a TC1c

C2a C2b T2a T2b TI2a / TI2b

TI2c

trans. long. trans. long. trans. long.2 voies superposées : vertical entre tubesIndépendant du tunnel

Mitoyen latéral

Sous la chaussée

4 : Abris avec cheminement

Au-dessus de la chaussée

Technique de construction Tunnelier

Position du cheminement /

au tunnel

Mode d’évacuation

Excavation traditionnelle

C1a T1a

Tranchées couvertesTunnels immergés

Cheminement vertical C1b

type " T C "type " T "type " C " type " T I "

T1bTC1b

TC2a TC2b

2 : Galerie de communication entre tubes

Tubes disjoints : horizontal entre tubes

Lorsqu’une sortie directe vers l’extérieur n’est pas possible, similaire à tunnels immergés

T2c

1 : Directe à l’extérieur

3 : Galerie parallèle

C3a T3a

Lorsqu’une sortie directe vers l’extérieur n’est pas possible, similaire à tunnels immergés

C3b T3b TI3

C3c T3c

C4

Typologie des structures : 23 types classés en 4 familles


Tunnels neufs, mais certaines dispositions constructives sont adaptables aux tunnels existants




Dimensionnement à chaudProtection incorporée

Fibres polypropylène

Formulation du béton : granulats calcaires, ciment au laitier, etc.

Essai en laboratoire

Ecaillage Superposition des contraintes thermiques et des pressions de vapeur



1/ Traduction des textes 2/ Documents complémentaires3/ Comportement au feu4/ Objectifs résistance au feu5/ Pérennité de l'ouvrage6/ Dispositions communes7 Typologie8/ Béton-Protection des cables

Objectif : Garantie du fonctionnement des câbles en cas d’incendie en tunnel

Ventilation/ désenfumageDASÉclairageCirculationMesuresVidéo

Type de câblesPuissanceContrôleFibre optique..

Moyens de protectionChambre de tirageIntertubeProtection rapportée..




Differential dis junctor 30 mA/30 ms

Heating res istance

Control lightCable armored sheath

SCHEMA ELECTRIQUE

Câble de puissance :

● Fuite d’intens ité: 30 mA pendant 30 ms

● Fonctionnement de la lumière

● Rés is tance: 1 MOhms

● Fusible de 16A

CRITERES

F

G

FKM NA B

C D EH

L

I

JC1 C2 C3 C4 C5

O

S

R

P Q

T

SCHEMA MONTAGE

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 30 60 90 120 150 180 210 240temps (min)

Tem

péra

ture

(°C

)

SOLLICITATIONS THERMIQUES

EDF specifications (ENGS IN 040526) – Méthode d’essais appliquée depuis de nombreuses années



EN1366 « Fire res istance tests for service installations Part 11: Protective systems for essential services



RECOMMANDATIONS DES GROUPES DE TRAVAIL GT7 et GT29

CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS


● Daniel COLLOMB – Bonnard & Gardel


●

1/ Cadre règlementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs





Les Eurocodes

– EN 1990 Eurocode 0 – Base de calcul des structures– EN 1991 Eurocode 1 – Actions sur les structures– EN 1992 Eurocode 2 – Calcul des structures en béton– EN 1993 Eurocode 3 – Calcul des structures métalliques– EN 1994 Eurocode 4 – Calcul des structures mixtes acier béton– EN 1995 Eurocode 5 – Calcul des structures en bois– EN 1996 Eurocode 6 – Calcul des structures en maçonnerie– EN 1997 Eurocode 7 – Calcul géotechnique– EN 1998 Eurocode 8 – Calcul des structures résistance aux séismes– EN 1999 Eurocode 9 – Calcul des structures en aluminium

1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs

SYNTHESE DES EUROCODES pour les revêtements de tunnels

– Principe de vérification des structures aux états limites (ELU, ELS) par la méthode des coefficients partiels (Eurocode 0),

– Actions et combinaisons d'actions (Eurocode 1),– Calcul des structures en béton (Eurocode 2),– Calcul géotechnique (Eurocode 7)




●

– "Soutènement définitif", le soutènement provisoire étant souvent admis non pérenne

– Conditions d'utilisation (gabarit, gel, eaux séléniteuses, eaux pures, …)– Durée de vie de l'ouvrage– Esthétique (nature surface intrados, fissuration admissible, couleur, …)– Etanchéité, drainage, – Tenue au feu– Impact sur l'environnement (déformations admissibles, altération qualité

eaux souterraines, …)– Autres (délai de réalisation, courants vagabonds, exigences d'entretien

et/ou de maintenance, …)Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009


FONCTIONNALITES / EXIGENCES (Plan d'utilisation)


– Degré de participation du terrain à la reprise des efforts résultants de l'excavation (convergence / confinement)

– Se rapprocher de la forme circulaire– Assurer la continuité du contact terrain – revêtement et la

capacité de ce contact à transmettre les efforts– Fermer la section par un radier contre-voûté dans le cas de

roches évolutives et dans celui d'une portance insuffisante du terrain en pied de voûte


1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs LIMITATIONS DES SOLLICITATIONS

(notamment de flexion)


●

– Epaisseurs minimum et maximum– Variation d'épaisseur– Longueurs plots de bétonnage– Granulométrie béton – Température – Résistance minimale au décoffrage– Autres (phasage, …)



REGLES CONSTRUCTIVES selon type béton coffré (classique ou

autoplaçant), béton projeté ou éléments préfabriqués, selon caractéristiques du soutènement et selon présence ou non

d'un complexe drainage-étanchéité


● Méthodes empiriques : Méthodes avec interaction sol structure– Comportement élasto-plastique du terrain– Comportement élastique ou élasto-plastique du revêtement

● Approches analytiques : Modélisation en 2 D ou 3 D– Méthode des réactions hyperstatiques– Méthode du solide composite (éléments finis, différences finis,…)




METHODES

● Mohr-Coulomb● Drucker Prager● Tresca● Von Mises● Cam Cley




● Mohr-Coulomb● Drucker Prager (Calage

du modèle Drucker Prager sur celui de Mohr- Coulomb)

● Tresca● Von Mises● Cam Cley




Valeurs caractéristiques : déduites de valeurs significatives des propriétés de terrain mesurées, calculées par rétroanalyses ou tirées de références comparables

Valeurs raisonnablement prudentes de paramètres géotechniques qui influencent l'occurrence de l'état limite considéré

Valeurs raisonnablement prudentes de paramètres géotechniques adaptées au type de calcul (résistance ou déformation), à l'échelle de terrain concerné et au modèle de calcul considéré (phasage ou non, élastique ou élastoplatique, multicouche et/ou discrétisation des fissures ou homogénéisation, …)




VALEURS

– Module d'élasticité (E), coefficient de poisson (η)– Masse spécifique (ρ) – Angle de frottement interne (φ), cohésion avant (Célast) ou après

rupture (Crés); ceci pour un critère de rupture type Mohr Coulomb– Dilatance post rupture (ψ) – Autres selon critère de rupture utilisé (Selon que le terrain soit considéré

comme homogène ou que les discontinuités / hétérogénéités soient prises en compte dans la modélisation)



PARAMETRES COURAMMENT UTILISES


– Actions permanentes (charges de terrain, des avoisinants, hydrostatique, poids propre, …)

– Actions variables (poussée des verins du tunnelier, outil coffrant, charges d'exploitation dans le tunnel, d'exploitation avoisinnantes, …)

– Actions thermiques et de retrait (gradient thermique, gel, retrait)– Actions accidentelles (incendie, choc de véhicule, coup de

bélier, …)




ACTIONS

Combinaison fondamentale avec les actions permanentes (Gj) et une action variable principale (Q1)

Coefficient partiel (CGj) égal à 1 pour les actions permanentes (géotechniques ou non)

Coefficient partiel (CQ1) égal à 1,1 pour les actions variables



COMBINAISONS D'ACTION Situations durables et transitoires

(ELU fondamental)


– Combinaison des actions permanentes (Gj), d'une action variable principale (Q1) et de l'action accidentelle considérée (Ad)

– Coefficient partiel (CGj) égal à 1 pour les actions permanentes (géotechniques ou non)

– Coefficient partiel (CQ1) égal à 1,1 pour les actions variables– Coefficient partiel (CAd) égal à 1 pour l'action accidentelle



COMBINAISONS D'ACTIONS Situations accidentelles


On ne prend pas de sécurité sur les actions dans le calcul des sollicitations du revêtement des tunnels (facteur égal à 1) :

Pour ne pas amplifier faussement les sollicitations, et surtout, pour ne pas fausser la répartition des

sollicitations sur la structure, qui pourrait notamment inverser les moments dans certaines sections.




SECURITE

Sollicitations à appliquer sur des facteurs de sécurité partiels :

● 1,35 pour les situations durables et transitoires (ELU fondamental) : NEd = 1,35 N; MEd = 1,35 M; VEd = 1,35 V

● 1 pour les situations accidentelles




SOLLICITATIONS

– Le béton ne résiste pas à la traction

– Les contraintes de compression sont réparties selon un diagramme rectangulaire (schéma ci-contre)




VERIFICATION PLASTIQUE DES SECTIONS Hypothèses principales




•- Résistance de calcul en compression du béton•- Effort normal résistant en compression du béton •- Limitation de l'épaisseur participante de la section •- Effort normal résistant et excentricité limite•- Section résistante : section comprimée du béton•- Résistance de calcul en cisaillement •- Section résistante : section comprimée du béton•- Résistance de calcul en cisaillement

VERIFICATION DES SECTIONSCompression simple



VERIFICATION DES SECTIONSFlexion composée

Enveloppe des sollicitations admissibles en ELU fondamental


● Hétérogénéité des terrains● Degré de fracturation● Variabilité des résultats pour une même lithologie● Qualité des forages / carottes / essais● Qualité du contact avec le terrain (altération, présence

complexe drainage-étanchéité), ● Représentativité des modèles de calcul (prise en compte ou

non des discontinuités / hétérogénéités du massif)


CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs

LIMITES DES CALCULS

➔ En travaux souterrains, les possibilités actuelles de modélisation dépassent largement la connaissance que l'on a des paramètres de calcul

➔ Une modélisation simple "maîtrisée" est toujours préférable à une modélisation sophistiquée dont on ne maîtrise pas les paramètres ("boîte noire")


CONCEPTION - DIMENSIONNEMENT - VERIFICATIONS1/ Cadre reglementaire2/ Critères de conception et de dimensionnement3/ Méthodes de calcul4/ Critères de rupture5/ Choix des paramètres de terrain6/ Dimensionnement aux ELU7/ Vérification aux ELS8/ Principales limites des calculs

CONCLUSION


RECOMMANDATION DU GROUPE DE TRAVAIL N° 35GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX

D’EXCAVATION


Xavier DARMENDRAIL - LTF Philippe FAURE - SATM Jacques BURDIN - Ingénieur Conseil


1 - Réglementation2 - Etudes3 - Marchés4 - Creusement5 - Transport6 - Tri7 - Stockage8 - Traitement9 - Utilisation10- Exploitation

Les dix conditions à remplir pour réussir une opération de GVME

GESTION ET VALORISATION DES MATERIAUX D’EXCAVATION


1/ Réglementation2/ Etudes3/ Marchés4/ Creusement5/ Transport6/ Tri7/ Stockage8/ Traitement9/ Utilisation10/ Exploitation



Les bonnes décisions Marché séparé Marché intégré

Les bons acteurs Le rôle du Maître d’Ouvrage Le rôle du Maître d’Œuvre Le rôle de l’Entrepreneur




Tableau 3: Critères de tri concernant la dureté de la roche et la pétrographie pour la Classe 1

Type d’essai Norme d’essai

Indicateur à vérifier Remarques

Indice de broyabilité AFNOR P 18-579 (procédure modifiée pour les matériaux extraits au tunnelier)

≤ 70 [-] ≤ 75 [-]

Critère obligatoire (si valeur = 70-75: effectuer un essai IS50)

Indice de résistance au poinçonnement IS50

ISRM 1985 (procédure modifiée pour les matériaux extraits au tunnelier)

IS50 parallèle: ≥ 2.5 [N/mm2] IS50 isotrope: ≥ 3.5 [N/mm2]

Pétrographie à l'échelle macroscopique

Si teneur en phyllosilicates ≤ ≈ 20 [% des pces]: pétrographie: e. o.

Evaluation visuelle sommaire en galerie

Pétrographie à l'échelle microscopique (lames minces)

- Description minéralogique; degré d’altération; risque de RAG

Composants inadéquats au plan pétrographique: fractions 1/4, 4/22, 22/128mm (sauf phyllosilicates libres)

(Selon définition AlpTransit, par référence à la norme SIA 162/1)

≤ 10 [% pondéraux]

Phyllosilicates libres* dans le sable brut (0.25-0.50mm)

(Selon définition AlpTransit) ≤ 40 [% des pièces]

Réactivité potentielle aux alcalins (RAG)

AFNOR P18-588 Considéré non réactif si expansion ≤ 0.11%. Réactivité maximale admise: exp. ≤ 0.20%

Si expansion > 0.11%, utilisation d’une formulation stable vis à vis de la RAG.

* phyllosilicates libres: phyllosilicates dégagés de la roche, non inclus dans celle-ci




Roches dures Terrain meuble




Tri – Traitement du marin

Courbes granulométriques types du marin TBM

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010 0,100 1,000 10,000 100,000 1000,000

Diamètre des grains, mm

Pass

ant,

%

Calcaire

Cris tallin

Amphibolithe

Micaschis te

Bodio

Fuseau haut

Fuseau bas

Gavet moyen




(1) Travaux de la descenderie uniquement

15 000 m²10 000 m² 5 000

m² 300140Modane (1) MAURIENNE AMBIN

50 000 m²10 000 m²40 000

m²1 200130Mitholz

100 000 m²20 000 m²80 000

m²2 000280RarogneLOETSCHBERG

23 000 m² 8 000 m²15 000

m²1 800 90Sedrun

20 000 m²

5 000 m²

15 000 m² 2 300 250Bodio

GOTHARD

TotalGranulatsCl. 1Produire ktProduction t/h

Surface disponible / StockageQuantité àCapacité de

0,7386 1020 120ModaneMAURIENNE AMBIN

0,72922 20002 800RarogneLOETSCHBERG0,1760 393 1.135 1.600BodioGOTHARD

de Valorisation

dans les bétonsProduits ktPerte

Scalp. Traités

Coefficient% utiliséGranulatsMatériaux Cl. 1 - ktTronçons

Projets




1 - Réglementation Bien intégrer les textes et les contraintes locales

2 - Etudes Faire la meilleure simulation possible et le maximum d’essais de validation

3 - Marchés Bien mesurer et intégrer les responsabilités et les conséquences contractuelles

4 - Creusement Organiser la procédure de sélection et optimiser la réduction

5 - Transport Faire le bon choix et le bon dimensionnement des matériels

6 - Tri Se donner les moyens de faire les bonnes coupures et éliminer les corps étrangers

7 - Stockage Disposer impérativement des surfaces nécessaires, et même un peu plus…

8 - Traitement Se donner la souplesse de fonctionnement

9 - Utilisation Oublier un peu les règles en vigueur et imaginer de nouveaux concepts

10- Exploitation Anticiper le plus possible et s’adapter à ce que produit la carrière « tunnel »

Les dix conditions à remplir pour réussir une opération de GVME



BETONS - FORMULATIONS - NORMES


● François CUSSIGH



1/ Généralités2/ Choix des constituants

■ granulats

■ liants

3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité

■ consistance

■ résistance au jeune âge

4/ Fabrication du béton5/ Mise en œuvre

■ décoffrage

■ cure

■ parements

6/ Intérêt des BAP



Qualités essentielles d’un béton en souterrain

Conformité à l’EN 206-1 (résistance, durabilité)

Ouvrabilité (qualité du remplissage)

Compacité

Résistance à la fissuration (béton non armé)

Résistance en compression au jeune âge


■ granulats■ liants

3/ Spécification du béton de revêtement■ classe d’exposition et durabilité■ consistance■ résistance au jeune âge


■ maturométrie ■ décoffrage

■ cure■ parements




Granulats

conformes à XP P 18-545 en code B, avec un coefficient d’absorption d’eau indicé A de préférence (sauf étude ou justification particulière).

peuvent être élaborés à partir de concassage/criblage des matériaux extraits du creusement du tunnel s’ils respectent les clauses techniques « habituelles » (ou sur étude particulière).










Liants

objectif : compromis vitesse de montée en résistance / sensibilité à la fissuration (chaleur d’hydratation, retrait)

solution habituelle : CEM I + addition ou CEM II,liant total : environ 350 kg/m3

(CEM III ou CEM V : possible hors cycle de 24h)




4/ Fabrication du béton5/Mise en œuvre






4%Sans objetTeneur en air mini.

300280Dosage mini Leq (kg/m3)

0,550,60Rapport E/Leq max.

XF2XC3-XF1

CLASSES D’EXPOSITION










Alcali-Réaction :prise en compte de l’étanchéité en

extrados

Action des sels de déverglaçage : prise en compte du produit de revêtement

Attaques chimiques : classes XA ou protection de surface (ouvrages d’assainissement)

prise en compte de l’étanchéité en extrados si présence de terrain agressif










En général, béton fluide (classe d’affaissement S4 ou classe d’étalement F4 ou F5) pour les bétons traditionnels vibrés.

Béton pompable, résistant à la ségrégation et adapté à la vibration externe

Pour les BAP, fourchette d’étalement au cône d’Abrams à fixer au terme de la phase de mise au point de la formulation (étude/convenance). En général, la tolérance autour de la valeur cible est de +/- 50 mm.

Consistance1/ Généralités2/ Choix des constituants









Importance de l’ « ouvrabilité »1/ Généralités2/ Choix des constituants








Valeurs recommandées pour une voûte plein cintre d’ouverture 8 à 10 mètres

résistance mécanique à la compression : 8 à 10 MPa,

délai minimum avant décoffrage : 10 heures

(ou autres valeurs justifiées par note de calcul)









La résistance au jeune âge (à l’échéance du décoffrage) constitue un caractère complémentaire systématique pour le béton de revêtement.

Elle est à spécifier en termes de résistance pour une maturité donnée (âge équivalent à 20°C).










Résistance au jeune âge

Point particulier :

importance de la maîtrise de la température en fabrication (température minimale recommandée) : 16°C

Ceci implique en particulier au minimum la possibilité d’effectuer un gâchage avec de l’eau chaude (au maximum 60°C) en période hivernale.



Fabrication1/ Généralités2/ Choix des constituants









Le maturomètre transforme, en temps réel et sous réserve d'un étalonnage préalable du béton, l'histoire de température du béton in situ en résistance










Le concept "d'âge équivalent"

« L'âge équivalent correspond au temps durant lequel le béton doit être maintenu

à la température de référence afin d'obtenir la même valeur de maturité que dans les conditions réelles de

cure »








En général, la température de référence est 20°CCela équivaut à transformer l'histoire de température vécue par le

béton en un temps de mûrissement à 20°C








Décoffrage












Béton coffré = béton curé

Après décoffrage :

Risques de dessiccation (fissuration, hydratation incomplète) si maturité trop faible du béton de peau

Si décoffrage « précoce », possibilité de portique de cure

Maturité minimale en fin de cure : 35 % de la résistance à 28 jours

Cure









Spécifications générales : parements simples

Cas particulier de la naissance des piédroits :

Dans la zone à fruit négatif (si < 20%), bullage inférieur à échelle 4 (mise en peinture sans ragréage ni débullage)



Réduction possible des épaisseurs (<< 30 cm)

Suppression des fortes nuisances sonores liées à la vibration externe

Garantie de remplissage et de compacité










L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANTS


● Minas MELKONIAN - Armel


1/ Matières premières

2/ Principes d'utilisation des coffrages

3/ Passerelles de service

4/ Innovation technique et financière


L'EVOLUTION DES OUTILS COFFRANT

Bois


Réfection partielle d'une voûte en meulière


1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière


Panneau coffrant en contre-plaqué sur chevrons et cintres

Coffrage extérieur tunnel autoroutier A8



Bois


Bois

Masque en bancher d'un viaducJournée technique de l'AFTES du 27 mars 2009



Structure acier et profils en alliage d'aluminium



Acier et alliage léger!

Acier et alliage léger


Pleine section autoroute A8

Voûte autoroute A8




Acier et alliage léger

PI Voûte de l'A43

Coffrage Tain - Tournon




Tout acier – Cintres et panneaux coffrant

Coffrage monocoque aménagement EDF La Coche




Tout acier – Cintres et panneaux coffrant

Vuache A40

Chamoise A40

Pech Brunet

Panneau monocoque




Outil « Porte fenêtre » Coffrage « Trois ouvrages »

Autoportant – Roulant sans portique





RER Défense Nanterre 1966Mine de Boké Mauritanie 1961





Hangars à phosphate Maroc 1984




Autoportant – Roulant avec portique de télescopage

Différents types de portiques de transfert du coffrage par

télescopageJournée technique de l'AFTES du 27 mars 2009



Portique – Coffrage pour avancer le terrassement

Portique – Coffrage avec gabarit train

Autoportant – Roulant avec portique de télescopage1/ Matières premières2/ Principes d'utilisation des coffrages3/ Passerelles de service4/ Innovation technique et financière

Autoportant – Roulant avec portique de télescopage


Autoroute A8




Autoportant – Roulant avec portique indépendant ou intégré

Portique simplifié sur roues pneumatiques

Portique avec empattement extérieur sur roues pneumatiques Gabarit non permanent




Autoportant – Roulant avec portique indépendant ou intégré

Portiques à gabarits permanents sur roues pneumatiquesJournée technique de l'AFTES du 27 mars 2009



Tours – Planchers avec débordement - Escaliers




Outil à cintres polyvalents Sections de tunnels de 8 à 14m

*Outil breveté : Armel Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009



Exemple rayon intrados de revêtement 6,98m

*Outil breveté : Armel Journée technique de l'AFTES du 27 mars 2009



COFFRAGES ACTUELS - BETONNAGE


● Alain MERCUSOT – CETU ● Pierre HINGANT – Egis Tunnels


1/ Catégories des coffrages actuels2/ Masques 3/ Inserts4/ Dimensionnement des outils 5/ Bétonnage6/ Vibration - Serrage7/ Cycles8/ Fiches Outils/Bétonnage

COFFRAGES ACTUELS - BETONNAGE


Type 1 : Outil autoporteur sans portique de translation mais avec des dispositifs de translation (fixés sur l'ossature du coffrage), et sans dispositif de verrouillage des jupes intégré à l'outil. L’outil de type 1 est couramment appelé «outil autoporteur sans portique».

Type 2 : Outil autoporteur à portique de translation indépendant du coffrage mais sans dispositif de verrouillage des jupes incorporé au coffrage. L’outil type 2 est couramment appelé «outil autoporteur à portique indépendant».

Type 3 : Outil autoporteur à portique de translation intégré au coffrage et à dispositif de verrouillage des jupes incorporé au coffrage. L’outil de type 3 est couramment appelé «outil autobloquant à portique intégré».


COFFRAGES ACTUELS / BETONNAGE


Les coffrages actuels sont tous autoporteurs et se différencient en trois

catégories importantes

7

98

OUTIL TYPE 1 Dispostifs de pieds V + H

2

43

6

1Phase décintrage Phase bétonnage

5

Type 1 : Outil autoporteur sans portique




Phase implantation Phase bétonnage

234567891011

1 OUTIL TYPE 2 Portique variable ou fixe Dispostifs supérieurs V + H

Type 2 : Outil autoporteur à portique indépendant




Phases décintrage et translation

4

11109

6

87

5

123

Phases implantation et bétonnage

Type 3 : Outil autobloquant à portique intégré




Type 3+ : Outil « autobloquant » à portique intégré à abaissement

sous équipements




Masque d’about bois

Bois, métallique, boudin gonflable

Masque d’about métallique et joint gonflant (rénovation chemisage de revêtement existant)




Niches, boîtes éléctriques, fourreaux

- Coffrage de niche- Boîtes- Fixation des fourreaux dans le béton





Boîtes d'appuis, fourreaux



- épaisseur du béton (y compris hors profils),- consistance et la densité du béton,- pression de bétonnage et pression de clavage*,- dissymétrie en cours de bétonnage, - poids propre des coffrages, du portique, des structures annexes, - succion au décoffrage...

*La pression de béton à prendre en compte est la pression hydrostatiquesur toute la hauteur de bétonnage à laquelle s’ajoute une pression de pompage maximale de 3 bars au droit de chaque pipe de remplissage ou de clavage

Efforts à prendre en compte dans la note de calculs




Distributeur de béton semi-automatique Pompe thermique

Trappes - Fenêtres et pipe en clé de

pompage




Vibration interne ( aiguilles vibrantes utilisées au travers des trappes de

bétonnage aménagées dans le coffrage)

Vibration externe du coffrage. (cas des

coffrages métalliques).

Vibration « Interne » et « externe »




Travaux de nuit (21h30-5h30) 1 plot de 10ml / 24h





Chantier en continu – 1 plot de 10ml / 24h




Chantier en continu Epaisseur du revêtement : 40cm à 1m Plot de 10ml




Types 1, 2 et 3



Nous vous remercions pour votre attention


Quel que soit le support : il faut écrire, encore et toujours ! Avoir un corpus bilingue de textes d’origine française Rejoignez nos groupes de travail ............ participants : à la fois pour s’instruire et apporter son savoir relecteurs : pour valider de nouveaux textes animateurs : pour organiser , convaincre et faire bouger la Profession

L’AFTES a besoin de vous !

CONCLUSION