Comment les tunnels sont-ils construits ?

De la tranchée couverte aux perforatrices géantes : explorer les secrets de la construction de tunnels

La construction d’un tunnel, ouvrage d’ingénierie impressionnant, est un processus complexe qui varie considérablement selon la nature du terrain, la longueur du tunnel et sa destination (route, chemin de fer, canalisation, etc.). Si l’image qui nous vient à l’esprit est souvent celle de gigantesques machines perforatrices, la réalité est plus nuancée. En effet, plusieurs techniques existent, dont la méthode par tranchée couverte, une approche particulièrement adaptée à des tunnels de faible profondeur et de petites dimensions.

La tranchée couverte : une approche pragmatique pour les petits tunnels

Cette méthode, comparativement simple, se déroule en plusieurs étapes cruciales :

1. L’excavation des fossés: Autour du tracé futur du tunnel, des fossés sont creusés, formant une sorte de coffrage initial. La profondeur et la largeur de ces fossés dépendent de la taille du tunnel projeté et de la stabilité du sol. Un travail minutieux est nécessaire pour garantir la précision et l’alignement de ces fossés.

2. La réalisation des murs de soutien: Ces fossés sont ensuite remplis de béton, créant ainsi des murs de soutènement robustes et rigides. Le bétonnage est réalisé par couches successives, souvent avec un système de vibration pour garantir une compacité optimale et éviter la formation de poches d’air. Des armatures métalliques sont intégrées au béton pour améliorer sa résistance à la traction et aux contraintes.

3. L’excavation de l’espace central: Une fois les murs de béton solidement stabilisés, l’espace compris entre eux est excavé jusqu’à la profondeur souhaitée. Cette étape nécessite des techniques d’excavation adaptées à la nature du terrain. Des étais ou des tirants peuvent être mis en place pour garantir la stabilité des parois pendant l’excavation, surtout si le sol est meuble ou instable.

4. La construction de la voûte et du revêtement: Une fois la forme du tunnel définie, la voûte est construite, généralement en béton armé. Un revêtement intérieur, lui aussi souvent en béton, assure l’étanchéité et la finition du tunnel. Des systèmes de drainage sont intégrés pour gérer les infiltrations d’eau.

Limitations de la tranchée couverte:

Si la méthode par tranchée couverte présente des avantages en termes de simplicité et de coût pour des petits tunnels, elle possède des limitations importantes. Elle est inapplicable pour des tunnels de grande profondeur ou de longue portée, où les contraintes géologiques et les risques d’instabilité sont beaucoup plus importants. De plus, son utilisation est limitée aux zones urbaines où l’espace en surface permet la construction des fossés.

La construction de tunnels est donc un domaine qui recourt à des techniques variées et sophistiquées, allant des méthodes traditionnelles comme la tranchée couverte aux techniques plus modernes utilisant des tunneliers géants pour creuser des galeries souterraines de plusieurs kilomètres. Le choix de la méthode dépend d’une analyse minutieuse des conditions géologiques, des contraintes environnementales et des aspects économiques du projet.