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Auteur(s)
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Pierre GESTA : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Ancien Directeur à la SOGEA - Président du Comité technique de l’Association Française des Travaux en Souterrains (AFTES)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Il est d’usage d’affirmer que les ouvrages souterrains, sans même parler des cavernes naturelles qui abritèrent les hommes préhistoriques et qui servirent de cadre à leurs premières manifestations artistiques, figurent certainement parmi les plus anciennes constructions de l’homme.
Qu’il s’agisse de moyens d’attaque ou de défense comme dans les tunnels de communication secrets des châteaux forts du Moyen Âge, de moyens d’extraction des richesses de la terre dans les galeries des mines ou de moyens de transport comme les aqueducs souterrains des villes romaines, les tunnels étaient déjà connus et utilisés dans la plus lointaine antiquité.
Le tunnel le plus ancien actuellement connu semble bien être celui qui a été construit en Mésopotamie sous l’Euphrate il y a 4 000 ans à l’époque de la reine Sémiramis. D’une longueur de 1 km, il reliait le palais royal de Babylone au temple de Jupiter.
Les civilisations modernes ont élargi l’emploi des tunnels au domaine des communications pour franchir un obstacle qu’il s’agisse d’une chaîne de montagnes, d’un cours d’eau, ou même du cœur d’une ville. Aujourd’hui, des cavités souterraines sont construites pour assurer le stockage de matières encombrantes ou dangereuses (pétrole, gaz), pour décongestionner la surface des villes (parkings souterrains) ou pour loger des unités de production d’énergie (centrales enterrées).
L’importance croissante des considérations d’environnement et la saturation du sol devraient logiquement conduire à un accroissement du nombre des ouvrages souterrains, soit dans le domaine des installations industrielles, soit pour le stockage des déchets, soit pour la protection des populations et des installations vitales en cas de conflit.
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1. Différentes catégories de souterrains
Si l’on se réfère à leur objet, on peut distinguer plusieurs types de tunnels :
-
les tunnels de communication parmi lesquels :
-
les tunnels ferroviaires,
-
les tunnels routiers,
-
les tunnels de navigation ;
-
-
les tunnels de transport :
-
adductions d’eau,
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galeries hydrauliques,
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égouts,
-
galeries de canalisations ;
-
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les tunnels et cavités de stockage :
-
garages et parkings,
-
stockages liquides ou gazeux,
-
dépôts.
-
Si l’on se réfère à leur mode d’exécution, on peut distinguer (figure 1) :
-
les tunnels ou cavités construits à ciel ouvert ;
-
les tunnels construits en souterrain à faible ou forte profondeur ;
-
les tunnels construits par éléments immergés.
Si l’on se réfère à la forme des ouvrages, on peut distinguer (figure 2) :
-
les tunnels proprement dits et les puits qui sont des ouvrages à grand développement linéaire et dont la section est constante ou peu variable ;
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les cavités aux formes plus ramassées et souvent moins régulières dans lesquelles aucune des dimensions n’est prépondérante.
Cette distinction est importante, notamment lorsque l’on cherche à traiter des conditions d’équilibre de la cavité, car on peut, sous certaines réserves, se ramener, pour les tunnels, à un équilibre à deux dimensions alors que ce n’est généralement pas possible dans le cas des cavités.
Enfin, il faut faire une mention spéciale aux exploitations minières dont l’objet est fondamentalement différent puisque, au contraire des ouvrages de génie civil qui visent à dégager des volumes utiles, elles ont pour raison d’être de se procurer des matériaux utiles. Dans un cas, on crée du vide, le matériau extrait étant un sous-produit dont on se débarrasse généralement en le déposant à la décharge ; dans l’autre cas, on cherchera un matériau, le vide étant le « sous-produit » que l’on élimine par remblayage ou foudroyage des galeries d’exploitation.
Les...
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