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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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4. Équipements d’exploitation
Les équipements d’exploitation que nous traitons dans le présent paragraphe concernent particulièrement les ouvrages destinés à la circulation des véhicules et plus spécifiquement les tunnels routiers. Il s’agit des installations de ventilation et d’éclairage.
4.1 Ventilation
Pendant la traversée d’un tunnel, les usagers ne doivent pas absorber des teneurs irritantes ou nocives de polluant. Par ailleurs, la sécurité requiert une visibilité suffisante, donc une transparence suffisante de l’atmosphère.
Or les véhicules, équipés de moteurs thermiques, émettent des gaz toxiques parmi lesquels l’oxyde de carbone est considéré comme le plus représentatif. Ils émettent aussi, lorsqu’il s’agit de moteurs Diesel, des suies et fumées qui opacifient l’atmosphère. Les conditions de sécurité des usagers peuvent néanmoins être considérées comme assurées dans la mesure où les proportions de gaz toxiques d’une part, de suies et fumées d’autre part, dans l’air ambiant, ne dépassent pas les seuils considérés comme acceptables. Le fait que l’une ou l’autre des conditions (oxyde de carbone ou suies) soit déterminante pour le dimensionnement de la ventilation dépend de la proportion de véhicules lourds dans le trafic total et des conditions locales.
Une étude de ventilation consiste donc d’abord à procéder au calcul des débits d’air frais nécessaires pour remplir les conditions de sécurité (gaz toxiques et opacités), ensuite à définir les moyens appropriés pour y parvenir.
Une telle étude est évidemment souhaitable pour les tunnels ferroviaires comme pour les tunnels routiers, mais il est rare qu’elle conduise, dans le premier cas, à la nécessité d’un équipement spécifique de ventilation, compte tenu du fait que la traction à vapeur n’existe plus qu’à titre tout à fait épisodique et que la traction Diesel, à cause de la faible fréquence des convois, entraîne en général des pollutions nettement inférieures à celles des véhicules automobiles d’une route. La traction électrique elle‐même n’entraîne ni pollution gazeuse ni pollution solide (suies et poussières).
Toutefois, il faut signaler deux cas exceptionnels où une ventilation forcée s’est avérée nécessaire malgré la traction...
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