Application de la circulaire du 29 Aout 1991 aux tunnels routiers

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Unformatted text preview: direction des Routes APPLICATION DE LA CIRCULAIRE DU 29 AOUT 1991 AUX TUNNELS ROUTIERS Libert galit * Fraternit RPUBLiaUE FRANAISE ministre de l'quipement des Transports et du Logement SOMMAIRE Pages 1 - INTRODUCTION 2 2 - PRINCIPES GENERAUX DE DIMENSIONNEMENT EN TUNNEL 2.1 - En tunnel 2.1.1 - Tunnels 2.1.2 - Tunnels 2.1.3 - Tunnels 2.1.4 - Tunnels courts longs trs peu circules 3 voies 3 3 4 5 5 2.2 - Contraintes souleves par une circulation bidirectionnelle occasionnelle 2.2.1 - Influence sur la ventilation 2.2.2 - Influence sur la circulation REPONSE POUR LES TUNNELS AUX PROBLEMES POSES PAR LA CIRCULAIRE La prsente note a t rdige par MM Darcy et Vinot qui ont bnfici des avis et conseils du SETRA. ACTR91.VIN APPLICATION DE LA CIRCULAIRE DU 29 AOUT 1991 AUX TUNNELS ROUTIERS 1 - INTRODUCTION Cette note concerne aussi bien les tranches couvertes que les tunnels creuss. La fixation des dimensions des profils en travers des viaducs sur routes nationales et autoroutes a t dfinie par la circulaire du 29 Aot 1991 (Ministre de l'Equipement, du Logement, des Transports de l'Espace). Elle fixe les normes gomtriques respecter pour les ouvrages raliser. Elle tient compte, plus qu'on ne le faisait auparavant, des impratifs de circulation sous chantier et de visite des ouvrages. Les viaducs sont des ouvrages d'art non courants, susceptibles nanmoins de couvrir des longueurs non ngligeables d'itinraires routiers, en montagne ou en zone urbaine. L'exprience ayant montr que leur entretien ncessitait des coupures de chausse, parfois pendant plusieurs jours, il est apparu utile de prvoir pour les viaducs deux chausses unidirectionnelles des profils largis. Ceux-ci doivent permettre le maintien d'une certaine fluidit de circulation sur une seule chausse, en cas de coupure de l'autre. Bien que cette circulaire ne s'applique qu'aux ponts et viaducs l'exclusion, notamment, des tunnels, il nous est apparu opportun de faire une comparaison entre le dimensionnement gomtrique courant pour les ouvrages souterrains (application du document Gomtrie du Dossier Pilote des tunnels) et celui propos par la circulaire. En effet sur les itinraires projets actuellement, on assiste de plus en plus une succession d'ouvrages non courants (viaducs, tunnels...). Une htrognit du dimensionnement peut conduire une mauvaise perception de ces points singuliers par l'usager en fonctionnement normal et des difficults d'exploitation en situation d'entretien lourd. Cette comparaison ne porte que sur les ouvrages unidirectionnels, qui sont les premiers concerns par l'ventuelle coupure d'une chausse pour les besoins de l'exploitation. Il est bon de rappeler tout d'abord quels sont les principes gnraux de dimensionnement en tunnel. 2 - PRINCIPES GENERAUX DE DIMENSIONNEMENT EN TUNNEL Tout ce qui suit s'applique aux alignements droits. En courbe, des surlargeurs doivent tre ventuellement ajoutes, pour garantir une distance de visibilit suffisante. 2.1 - En tunnel (d'aprs le DP document gomtrie) Le dimensionnement gomtrique d'un mnnel repose sur le principe fondamental d'analyser la circulation au droit d'un vhicule en panne avec ventuellement des rductions de vitesse pour les diffrents courants de circulation. Il est bien vident que le dimensionnement final retenu est fonction de la longueur de l'ouvrage, des trafics attendus, du niveau d'quipement ainsi que la rapidit d'intervention des gestiormaires de la voie. 2.1.1 - Tunnels courts Pour des ouvrages courts, il ne nous semble pas oppormn d'introduire une rduction de vitesse pour les files de circulation au droit d'un vhicule en panne. L'enjeu financier est faible, et nous prconisons en rgle gnrale un profil avec BAU (profil nl du DP mnnel document gomtrie). Profil n 1 ^ 1 1 350 1, ,,* 350 950 ' 1 200 I* 4 2.1.2 - Tunnels longs Dans les mnnels longs ( > 1 km), l'enjeu conomique peut se faire sentir plus nettement. De plus, les ouvrages sont quips de moyens permettant de prendre conscience des problmes de circulation (circuit de tlvision en circuit ferm) et d'agir sur la circulation (feux d'affectation, panneaux d'informations et de limitations de vitesse...). Il y a en rgle gnrale galement du persoimel pouvant ragir rapidement et aller sur place. Nous prconisons alors le profil n2 du DP gomtrie. Profil n 2 1 4 1 1 350 ; 350 IlOO 850 '1 Ce profil permet la conservation des deux courants de circulation au droit d'un vhicule en panne mais avec une diminution de la vitesse. Nanmoins, si l'itinraire extrieur comprend une BAU (autoroute) et si le trafic est lev, il faut envisager l'ventualit de maintenir celle-ci en tunnel. Ceci est en particulier vrai pour les tranches couvertes. On pourra utiliser alors le profil nl de 9,5 m dfini cidessus. Dans certains cas, notamment pour les trs longs tunnels o il y a besoin de surexcaver considrablement le tunnel pour les besoins de surface en conduit de ventilation, la diffrence de section globale entre le profil nl et le profil n2 est tellement faible, que l'on aura alors tendance tout naturellement dimensionner l'ouvrage avec le profil n l . 2.1.3 Tunnels trs peu circules Dans les tunnels trs peu circules, le DP gomtrie introduit un troisime profil (profil minimal) qui ne prend pas en compte la notion de conservation du nombre de files de circulation au droit d'un vhicule en panne. En effet, compte tenu du faible trafic, la probabilit d'avoir deux vhicules au droit du vhicule en panne, est suffisamment faible pour que ce ne soit pas raisonnable de dimensionner l'ouvrage pour ce cas. Le DP gomtrie n'indique pas de limite de trafic, mais dans notre esprit, il s'agit de voies supportant environ 5 000 vh/j deux sens. Profil n 3 1 30 , , 350 i, 760 350 "1 .1bo Remarques : Si des contraintes de mode de construction (au tunnelier) ou de cots conduisaient accepter cette largeur pour des trafics plus forts, il faudrait prvoir des garages en nombre suffisant. Par la suite, nous ne ferons pas rfrence ce profil qui est trs particulier et qui sort du contexte gnral de cette tude. 2.1.4 - Tunnels trois voies Les profils en travers proposs ci-avant ne sont relatifs qu' des tunnels deux voies ; le dimensionnement prconis par le CETU pour des tunnels trois voies est de 11,75 m entre trottoirs comme indiqu dans le schma ci-aprs. Profil n 4 25 1 350 350 1175 350 100 r 2.2 Contraintes souleves par une circulation bidirectionnelle occasionnelle La prise en compte d'une circulation bidirectionnelle n'est habituellement envisage en tunnels que pour des courtes priodes et en heures creuses, gnralement la nuit. En effet les travaux d'entretien sont habituellement de courte dure. Les seuls travaux qui demandent du temps sont la rfection de la chausse avec dcapage de l'ancienne couche et talement de la nouvelle. 2.2.1 - Influence sur la ventilation La circulation bidirectionnelle temporaire peut conduire des situations de congestion qui, pour des tunnels non urbains ne sont en gnral pas prises en compte pour le calcul de la ventilation. A fortiori, si la circulation tait admise sur trois voies, il faudrait soit renforcer d'autant la puissance de ventilation, ce qui serait draisonnable, soit mettre des capteurs et limiter la circulation en cas d'excs de pollution. Ceci peut tre ralis par des feux mis au rouge pour de courtes dures sur les accs, avec, ventuellement, intervention de forces de police. 2.2.2 - Influence sur la circulation Si on met en place des sparateurs physiques lourds, il se pose des problmes de communication entre tubes au droit des galeries de retournement; il faut laisser des lacunes dans les sparateurs au droit de ces galeries. Il est bon de prvoir des niches tlphoniques des deux cts du tube au lieu d'un. Ceci oblige poser un deuxime cble tlphonique dans chaque tube. Une analyse au cas par cas permettra de voir si ces surinvestissements sont justifis. 3 - REPONSE POUR LES TUNNELS AUX PROBLEMES POSES PAR LA CIRCULAIRE (cf. tableau des profils en travers des ouvrages d'art non courants, ci-aprs). On remarque que la circulaire cite des largeurs roulables de 8 m 75, 9 m 75, 11 m et 14 m, entre glissires. On peut leur faire correspondre des largeurs roulables en tunnels de 8 m 50, 9 m 50, 10 m 75 et 13 m 75. En effet les effets de parois provoqus par les trottoirs sont moindres que ceux causs par les glissires. A 8 m 75 correspond donc 8 m 50. On peut trs bien y circuler en bidirectionnel deux voies comme indiqu dans le schma ci-aprs. _ ^ O f T ;5 320 100l 850 320 50 350 850 350 100 MARQUAGE TRAVAUX MARQUAGE EXPLOITATION NORMALE A 9 m75 correspond donc 9 m 50. On peut y rouler en bidirectionnel. En revanche, ce profil retenu par la circulaire pour les viaducs est accidentogne en souterrain avec des consquences qui peuvent tre particulirement graves. Il ne peut tre envisag que pour des trafics trs dissymtriques (justifiant 2 + 1 voies) et composs en grande majorit de vhicules lgers. Enfin ceci ne peut tre fait que lorsque les pointes de trafic le justifieront. PROFILS EN TRAVERS DES OUVRAGES D" ART NON COURANTS (Deux tabliers) Marquage travaux Marquage exploitation normale i.75 t.n 2X 2 voies - Iialicfaible PROFIL A 15000 Vh./Jour 20 ans aprs la mise en service Hoo lia ?.B0 11.00 . 100 3.10 r^ 0 [f PROFIL B 2X 2 voies tralic noininl : ptotil normal 0lAi 9.7 5 .ML 3.1)0 no 0.1" 2 X 2 voies 0 0 A ^j^^_ PROFIL C - Italie noinial : proliliduil 2 X 3 voies PROFIL D Peut-on envisager de dimensionner 10 m 75 la largeur roulable d'un tunnel deux voies, afin de pouvoir l'utiliser en systme dgrad 2 + 1? La question pourrait ventuellement se poser pour une succession tunnelviaduc o il n'y a pas de possibilit de chicane entre le viaduc et le tunnel. Dans ce cas, on sera tent d'adopter le mme dimensionnement entre les deux ouvrages d'art non courant afin de ne pas introduire une htrognit de profil en travers. Pour un tunnel creus dans un excellent rocher, cela pourrait tre envisag si l'importance des priodes de fermemre prvoir le justifiait. Cela pourrait l'tre aussi pour une tranche couverte. Il se pose alors le problme de la ventilation pour une circulation occasionnelle bidirectionnelle 2 + 1 voies. Pour un tunnel creus, hors le cas d'un excellent rocher, le surcot attendre est de 15 % environ, soit 50 000 F. par mtre linaire (deux tubes). Ce surcot ne nous parat pas en gnral justifi. Une largeur roulable 13 m 75 n'est pas en gnral envisage en turmel creus. Elle peut l'tre en tranche couverte et le profil D peut tre alors accept. Page laisse blanche intentionnellement Centre d'Etudes ' des Tunnels direction des Routes 25, avenue Franais Mitterrand Case n 1 69674 Bron cedex Tlphone : 04 72 14 34 00 Tlcopie : 04 72 14 34 30 E-mail : cetu@ equipement.gouv.fr ^ETU ...
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