Projets en cours / Contournement de Sissach - Tunnel du Chienberg, Mesures d'assainissement face aux gonflements

Les roches contenant de l'argile ou de l'anhydrite voient leur volume augmenter par des venues d'eau. Un tel processus dans un revêtement de tunnel entraîne l'apparition de ce que l'on appelle la pression de gonflement, agissant en particulier dans la sole du tunnel.

Dans le cas de faibles recouvrements (10-50 m), le tunnel peut se soulever dans son ensemble, du fait de la pression qui s'exerce sur le radier, ce qui peut conduire à des soulèvements en surface. Etant donné que ce procéssus varie généralement le long du tunnel, des fissurations et des éclatements apparaissent dans le revêtement interne, notamment dans la moitié inférieure du tunnel.

Un cas de grande ampleur est survenu au tunnel du Chienberg, situé à proximité de Bâle. De tels soulèvements ont eu lieu avant même l'achèvement du tunnel dans deux zones longues respectivement de 370 et 60 m. Les vitesses de soulèvement observées et les dégâts constatés sur les parois du tunnel étaient si importants qu'un abandon du projet a même été envisagé.

Après l'examen de nombreuses solutions, le concept de « Système Compressible Modulaire » du Prof. Dr. K. Kovári (Zurich) a finalement été mis en œuvre. La figure 1 montre une représentation schématique de la réalisation. La paroi intérieure existante de la partie inférieure du tunnel a tout d'abord été détruite étape par étape, pour être élargie avec la construction d'une sole plane. Les nouveaux parements bétonnés ont été fondés sur des éléments hiDCon (ø 90 cm, H =100 cm) placés sur les poutres de fondation.

Les éléments de fondation installés limitent la pression de gonflement sur le revêtement interne, diminuant ainsi l'importance des gonflements au niveau de la sole. Au niveau de la sole plane, des tirants d'ancrage d'une longueur allant jusqu'à 25 m avec une résistance dans le domaine de fluage de 1750 kN sont installés. Des éléments cylindriques hiDCon sont placés entre le sol et la plaque d'ancrage, permettant un soulèvement contrôlé de la sole.

Enfin, la dalle de tablier est mise en place et liée à la voute existante. Comme le montre la figure 2, l'espace sous la dalle de tablier est à tout moment accessible, ce qui permet des travaux de maintenance avec machines, sans contraintes pour le trafic du tunnel. Une fois la capacité de compressibilité des éléments de fondation et d'ancrage épuisée, la sole peut être assainie, et de nouveaux éléments peuvent être installés.