Source: https://fr.scribd.com/document/162503955/Plaquette-Vieux-Port
Timestamp: 2017-08-19 13:02:51+00:00
Document Index: 251761313

Matched Legal Cases: ['arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', "l'article 39"]

L'avènement de l'automobile et l'expansion urbaine imposent aux grandes agglomérations un effort d'équipement exceptionnel, en matière de voirie notamment.
Les Collectivités et Administrations intéressées vont avoir à faire face à des travaux d'une ampleur jusqu'ici inconnue en site urbain. Construire un tunnel a toujours été une tâche complexe ; l'entreprendre en pleine ville, dans un espace très réduit et fort encombré, ne simplifie pas les choses. Mais ici des contraintes presque inconnues ailleurs, telles que le bruit diurne et nocturne, l'intensité de la circulation traversant en permanence le chantier (25.000 voitures/jour à chacune de ses extrémités), les préoccupations d'ordre esthétique sont venues s'ajouter aux difficultés techniques dont les pages qui suivent ne donnent qu'un aperçu. Il a fallu et il faudra à l'Administration Municipale et aux Ponts-et-ChausséesService Maritime qui dirigent les travaux, ainsi qu'à l'Entreprise, beaucoup d'attention et de soins pour résoudre chaque jour les grands et les petits problèmes qui se trouvent ainsi posés. Mais ce chantier aura le mérite, par delà les questions purement techniques qu'il pose, de faire prendre contact avec les problèmes de l'exécution de grands travaux en site urbain : puisse cet exemple servir aux maîtres d'ceuvre comme aux entreprises à acquérir plus d'expérience et d'efficacité dans la réalisation des tâches d'équipement urbain qui les attendent demain.
Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées Directeur Général des Services Techniques de la Ville de Marseille
Les circulations les plus importantes dans le centre de la ville de Marseille s'effectuent sur un axe Nord-Sud, entre les quartiers portuaires et industriels du Nord et les zones résidentielles du Sud. Le bassin du Vieux-Port pénètre de 1 km à l'intérieur du tissu urbain, et la ville de Marseille a décidé de remédier aux difficultés de circulation dues à cet étranglement en construisant un ouvrage de franchissement du bassin à son extrémité Ouest, en un endroit où il présente une largeur de 300 m. environ.
Installer au coeur de la partie la plus ancienne de la ville et construire dans l'emprise de rues encombrées ou sous un plan d'eau très fréquenté, un ouvrage destiné à la circulation publique, est un problème dont la solution doit tenir compte de nombreuses conditions. Le site justement renommé dans lequel devra se trouver l'ouvrage, et la proximité de bâtiments classés, militent en faveur d'une recherche architecturale plus poussée que pour les travaux ordinaires, afin de retenir, pour choque ouvrage, la solution fonctionnelle qui s'harmonisera le mieux avec le site. Les travaux doivent se dérouler dans une zone d'habitation assez dense et des précautions particulières s'imposent pour éviter toute dégradation aux maisons et toute gêne anormale aux riverains. Cette dernière condition conduit en particulier à limiter le bruit au minimum possible, aussi bien en cours de chantier qu'ultérieurement lorsque !'ouvrage aura été ouvert au trafic. Comme tous les chantiers en site urbain, celui-ci doit compter avec les nombreux réseaux divers qu'il faut préalablement dévier et avec la circulation routière qu'il est impossible d'interrompre. Les installations de l'entreprise doivent se contenter d'espaces exigus, ce qui conduit à adopter une solution originale et à utiliser comme aire de travail et de préfabrication le fond du bassin de carénage préalablement asséché et aménagé. Enfin, l'ouvrage franchira le bassin du Vieux-Port et le bassin de carénage sera modifié. Pour les bateaux fréquentant le Vieux-Port, il faudra laisser libre en permanence, pendant le chantier, un chenal navigable de 20 m. de large, celui-ci devant être porté à 35 m. avec 7 m. de tirant d'eau lorsque l'ouvrage sera terminé. Le maintien de cette profondeur de 7 m. au-dessus du toit de l'ouvrage fixe la cote du point bas du tunnel et, dans une certaine mesure, la longueur des voies d'accès. L'exiguité des surfaces disponibles a également des conséquences importantes sur le tracé des ouvrages définitifs. Au Nord du tunnel sous-marin les voies d'accès se développent en souterrain sous les chaussées actuelles ou sous la butte Saint-Laurent. Au Sud, quelques immeubles ont dû être démolis et la surface du bassin de carénage a été ramenée à 9.400 m2, pour ménager la place des voies de raccordement. Malgré cela, les caractéristiques de l'échangeur sont assez loin de celles que l'on réaliserait en rase campagne. La nature elle-même impose ses conditions et une étude approfondie de la nature des terrains a précédé l'établissement même du projet. Dès le mois d'août 1961 des sondages ont été effectués en sites maritime et terrestre avec prélèvement de carottes intactes. Des sondages complémentaires ont ensuite été faits en 1963 et 1964, lorsque le projet a été suffisamment avancé pour que l'implantation et le type de chaque ouvrage soient définis.
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Comme le confirment les résultats des sondages reportés sur le plan précédent, les terrains rencontrés dans la partie maritime sont des sables et vases récents, reposant sur des couches marneuses de résistance et d'aspect très divers. La cote de la marne non altérée est trop basse pour que l'on puisse songer à forer un tunnel par la méthode traditionnelle, la longueur totale des chaussées ne permettant pas d'atteindre cette cote avec des pentes et des rampes acceptables. La tête Nord, en particulier le souterrain sous la butte Saint-Laurent, sera construite dans un terrain très hétérogène présentant des bancs irréguliers et des lentilles de marnes ocres et grises, de grès, de sable et de poudingues plus ou moins consolidés. Les profils en long et en travers ci-contre montrent que le tunnel, qui recoupe les couches sous faible incidence, doit être creusé avec beaucoup de précautions. Les voies et ouvrages de tête Sud se développent en majorité dans une brèche calcaire présentant de gros vides dans la falaise supportant le haut fort Saint-Nicolas, mais au contraire assez imperméable dans le fond du bassin de carénage. A l'Ouest et au Nord de cet ensemble, on trouve cependant des sables et vases, ce qui a incité à prévoir des rideaux d'étanchéité importants pour que le bassin de carénage puisse être asséché sans que des dégradations se produisent dans les immeubles voisins et au bas fort Saint-Nicolas. Les études de laboratoire ont été complétées, en ce qui concerne la partie maritime, par des essais sur place destinés à connaître avec précision la cote de la marne et sa résistance, car le projet établi montrait que le tunnel serait posé sur les premières couches de marne, à une cote imposée par la seule résistance de celles-ci. Les sondages effectués à l'aide d'une lance alimentée par de l'eau à une pression de 10 bars, donnent une précieuse indication sur la limite entre les terrains tendres et durs, mais ne fournissent pas de données précises sur les caractéristiques réelles des couches rencontrées. On pouvait penser que la lance, en terrain homogène, s'arrêterait toujours sur une couche de même résistance et initialement le problème posé semblait se ramener à celui d'étalonner, pour le type de marne rencontré, les résultats donnés par la lance. Au moyen de quelques essais classiques au pénétromètre et de nombreux essais simples à la lance, on aurait ainsi acquis une connaissance suffisante de la couche de fondation. En fait, la présence de bancs calcaires de faible épaisseur n'a pas permis d'obtenir des résultats significatifs à l'aide d'un pénétromètre dynamique. Des essais avec un pénétromètre statique de 10 tonnes monté sur un ponton étaient donc nécessaires, mais leur exécution risquait d'être difficile en cas d'agitation, même faible, du plan d'eau. L'eau et la vase n'apportant aucun frettage latéral à la tige, celle-ci aurait été en fait libre sur 10 à 20 m. de longueur. Il fallut donc préalablement préparer un système de guidage, en plaçant la tige du pénétromètre à l'intérieur de deux tubes coaxiaux. Ceux-ci assuraient le frettage latéral de la tige, qui s'appuyait sur un anneau de guidage soudé sur le tube intérieur tous les 1,50 m. Les résultats ainsi obtenus furent excellents, et il fut décidé d'arrêter la cote de fondation à un niveau où la résistance de pointe de la marne était au moins égale à 12 kg , cm2. Il convient de préciser que la pression sous les appuis du tunnel immergé est de 2 kg/cm2 en service normal et de 6 kg/cm2 dans le cas où le tunnel serait accidentellement entièrement envahi par les eaux. Les contraintes extérieures étant précisées, il ne reste plus, pour déterminer l'ouvrage, qu'à indiquer !es hypothèses de calcul que, pour des raisons évidentes de sécurité, le maître d'ceuvre s'est imposées, en plus des prescriptions qui résultent de l'application des normes circulaires et règlements édictés pour le calcul des ouvrages publics. Pour l'application des règles BA 60, on a admis que les ouvrages en contact avec l'eau de mer ou l'atmosphère saline devaient être calculés avec un coefficient K 50.000, en tenant cependant compte du gonflement du béton lorsque celui-ci devait être en contact permanent avec l'eau. Pour les bâtiments, on a admis un coefficient K = 150.000. De plus, les dispositions constructives doivent être conçues de façon à ce qu'un accident grave se traduise par des réparations à l'ouvrage et n'entraîne pas une ruine totale. C'est pourquoi le tunnel devrait résister dans le cas accidentel où il serait envahi par l'eau et également au cas, à vrai dire fort improbable, où le plus gros navire pouvant entrer dans le bassin du Vieux-Port viendrait à s'échouer sur le toit du tunnel. Dans ces deux cas cependant les calculs ont été conduits en admettant que les contraintes pourraient dépasser les valeurs normales et pourraient atteindre les 2 3 de la limite d'élasticité. Enfin, il eut été techniquement possible de concevoir un tunnel immergé mince, mais on s'est aperçu qu'on était ensuite obligé de le lester pour éviter qu'il ne flotte. On a donc renoncé aux ouvrages trop légers, pour atteindre sans ajouter trop de lest non actif, un poids supérieur de 10 % à celui du volume de l'eau déplacé, ce qui donne un coefficient de sécurité suffisant contre le risque de mise en flottaison.
Il - CARACTÉRISTIQUES D'ENSEMBLE DE L'AMÉNAGEMENT
L'aménagement comprend la traversée sous-marine proprement dite et un ensemble de tunnels, de passages supérieurs et de voies routières permettant le raccordement des chaussées nouvelles aux voies existantes. Toutes les chaussées sont uni-directionnelles et ont une largeur de 7 m., éventuellement augmentée dans les courbes à faible rayon.
Salle pour équipement tunnel Para turne
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En site maritime, l'ouvrage comprend deux tubes juxtaposés et séparés par un intervalle de 1 ni. ; ils divergent en site terrestre Nord et cette. divergence de tracé s'accompagne d'une différence de conception entre le tube Ouest, cadre en béton armé exécuté par tronçon en fouilles blindées et établi sous les chaussées existantes et le tube Est qui franchit le mur de soutènement de la butte Saint-Laurent avec un profil en voute qu'il conserve jusqu'à sa sortie sur l'avenue Vaudoyer. Les ouvrages sous-marins seront en grande partie préfabriqués, sauf les extrémités Nord et Sud qui seront réalisées à l'abri de batardeaux. Cette disposition apporte la gêne minimum à la navigation et aux riverains. La partie préfabriquée est constituée de deux files de 6 caissons chacune, formant un alignement de 273 m. Ces caissons, d'une longueur unitaire sur l'axe de 45 m. 42, seront préfabriqués dans le bassin de carénage aménagé en cale de construction. Ils seront ensuite immergés dans une fouille préalablement dra g uée et reposeront sur des appuis constitués de poutres préfabriquées en béton légèrement armé qui seront mises en place à l'aide de pontons-grues et ultérieurement remplies de béton immergé. Suivant les terrains traversés et le mode d'exécution choisi par l'entreprise, la section du tunnel a une forme variée : cadre en béton armé avec une galerie latérale, cadre en béton armé avec deux galeries latérales, cadre double, cadre avec galerie supérieure et enfin section voûtée. Les caractéristiques géométriques de chacune de ces sections sont représentées sur les coupes de la page précédente. En zone Nord, le quai de la Tourette sera aménagé et la chaussée, établie en trémie (trémie nord), se raccordera progressivement à deux chaussées de 7 m., l'une permettant l'entrée dans le tunnel Ouest et l'autre assurant la liaison quai de la Tourette-quai du Port en franchissant, par un passage inférieur d'une longueur de 45 m. environ, le carrefour situé en bas de l'avenue Vaudoyer. Cet ouvrage sera du type étanche et comportera un radier général. L'avenue Vaudoyer sera élargie de manière à permettre l'établissement de cinq voies de circulation. En zone Sud, l'accès au tunnel sous le Vieux-Port sera possible aussi bien depuis le quai de Rive-Neuve que depuis le boulevard Charles-Livon et le tunnel Saint-Maurice, percé sous le haut fort Saint-Nicolas dans le prolongement de l'ancienne rampe Saint-Maurice. De même, les usagers du tunnel pourront aller aussi bien vers le quai de Rive-Neuve que vers le boulevard Charles-Livon. Pour réaliser ces liaisons sans intersection à niveau avec la circulation Est-Ouest, il est nécessaire d'établir autour du bassin de carénage et du square de l'Yser : — une voie intérieure, parcourue dans le sens des aiguilles d'une montre par les usagers venant du tunnel et se dirigeant vers le boulevard Charles-Livon ou le quai de Rive-Neuve ; — une voie extérieure, parcourue en sens inverse par les usagers provenant du boulevard Charles-Livon, du quai de Rive-Neuve ou de la rampe SaintMaurice et se dirigeant vers le tunnel. Il convient de signaler que sa construction entraîne la démolition d'une partie des murs qui avaient été ajoutés au Fort ancien pendant le Second Empire. La liaison à double sens quai de Rive-Neuve-boulevard Charles-Livon sera élargie en conservant son tracé actuel. Cette voie, de 14 m. de largeur, franchira en passage supérieur : la trémie d'accès au tunnel dénommé trémie Est, la passe d'accès au bassin de carénage et la trémie Ouest, qui est l'ouvrage de franchissement des voies établies autour du bassin. Un passage de 10 m. de longueur sera aménagé entre les voies au Sud de l'extrémité des tubes du tunnel pour permettre en cas d'accident grave dans l'un des tubes, de faire passer toute la circulation dans l'autre tube. Les dispositions prévues nécessitent l'établissement de certaines sections de voies à un niveau inférieur à celui des plus hautes eaux et il est p ossible, soit de réaliser des trémies et cadres étanches éventuellement ancrés dans la marne, soit d'assurer un drainage efficace à l'intérieur d'une enceinte générale protégée des entrées massives d'eau. La trémie Ouest sera du type non draîné tandis que c'est la solution draînée qui a été retenue pour la grande trémie Est qui sera construite dans les calcaires très peu perméables.
III - SOLUTIONS APPORTEES AUX PRINCIPAUX PROBLÈMES D'EXÉCUTION
III-1. — TRAVAUX A RÉALISER SUR L'AXE ROUTIER QUAI DE RIVE-NEUVE - BOULEVARD CHARLES-LINON
Une circulation très importante emprunte cet itinéraire, qui de la Canebière et des voies convergeant sur le Vieux-Port permet d'atteindre la Corniche qui longe la mer jusqu'aux quartiers résidentiels Sud. Cet axe coupe le chantier Sud en deux parties et tous les ouvrages sont en conséquence exécutés en plusieurs phases. Les terrassements en particulier doivent être réalisés avec précaution dans des enceintes blindées, la circulation publique étant conservée en bordure même des fouilles. Avant de dévier la circulation, il a été décidé de procéder à la démolition des murs du haut fort Saint-Nicolas, qui avaient été ajoutés sous Napoléon III, et de redonner ainsi à cette partie du fort son aspect d'origine. Cette démolition doit être menée conjointement avec la modification de la rampe d'accès au monument aux morts, le creusement de l'entrée Nord du tunnel Saint-Maurice, et la rectification des falaises calcaires supportant le fort. Sur le tracé du souterrain, qui a une longueur de 80 m. environ, on rencontre des calcaires durs mais fissurés et recoupés par des failles dans la partie Sud. Plus au Nord, la brèche calcaire est très broyée, présente de gros vides résultant des circulations d'eau et on rencontre quelques larges fissures garnies de produits argileux. Moyennant un boulonnage modéré, le terrain tient bien et le bétonnage de la voûte peut être fait à pleine section. Le batardeau Sud est exécuté en palplanches Larsen III et IV battues au travers d'un cavalier d'enrochement à noyau sableux jusqu'à obtenir une fiche suffisante dans la marne sous-jacente (moins de 2 cm d'enfoncement pour 50 coups de mouton de 4 tonnes). Deux rideaux forment ancrages d'extrémité et complètent l'étanchéité autour de l'enceinte à assécher. En première phase, la circulation est repoussée au pied du haut fort SaintNicolas pour permettre l'exécution en fouille blindée d'une partie du pont Ouest. Cet ouvrage est constitué de deux ponts cadres de longueurs différentes, fondés à la limite du calcaire et des marnes et limons. Il est probable que si certaines parties peuvent être posées directement sur le rocher, moyennant éventuellement le remplacement d'une épaisseur limitée de mauvais terrain par du béton, d'autres devront être fondées sur pieux. Pendant cette période doivent également être exécutés les travaux d'aménagement de l'ancienne passe pour préparer la sortie des caissons, la nouvelle passe située plus à l'Est et la culée Sud. Cette culée, double cadre en béton armé, est le point de convergence des deux tunnels sous-marins long de 49 m. et large de 31 m. ; cet ouvrage important doit être exécuté rapidement car la circulation en deuxième phase doit passer sur son toit et les premiers caissons préfabriqués mis en place lui transmettront une poussée horizontale de 1.160 tonnes.
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En deuxième phase, sera découpé le pont Scherzer, qui était arrivé à limite d'usure, et le franchissement de l'ancienne passe de carénage sera assuré par deux ponts Bailey provisoires. La déviation de la circulation permettra la démolition de l'angle du fort et des immeubles situés à l'angle Nord-Est du bassin de carénage, puis la construction des parties Sud du pont Ouest et de la culée Sud et de sa trémie d'accès. Cette dernière, soumise à une forte sous-pression, est un ouvrage de type drainé, et sa coupe est donnée en page 28.
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Les accès Nord des tunnels sous-marins doivent passer entre des obstacles nombreux et la construction doit être poursuivie sans interrompre la circulation urbaine. Les terrains traversés sont très hétérogènes et, comme les coupes de sondage le montrent, en général de qualité médiocre. Il a été nécessaire de prévoir au point, le plus difficile, quatre tracés successifs de déviation pour la circulation urbaine.
III-21. — PREMIERE PHASE : BATARDEAU ET PREMIERE FOUILLE BLINDEE Pour construire l'ouvrage d'appui Nord des tunnels sous-marins, il faut établir un batardeau. En partie courante, le battage des palplanches Larsen IV après dragage des vases, limons et débris divers, n'offre pas de difficultés, mais il n'en est pas de même à l'extrémité Est.
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Un bâtiment classé monument historique, fondé sur la marne entre —5,00 et —8,00, se trouve à moins de cinq mètres en plan de la bêche d'ancrage de la culée, ouvrage qui se trouve à la cote —13. La fondation du bâtiment est constituée d'un mur à fruit extérieur plusieurs fois centenaire forment caisse d'appui et le remplissage de cette caisse semble être un remblai ordinaire. Les conditions de contact entre la marne et cette fondation sont incertaines, de même que celles du mur de quai construit plus récemment au Sud du bâtiment.
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Pour éviter tout mouvement il faut constituer une enceinte en palplanches L VI et en caissons, enfoncés jusqu'à —13,50 au moins et ancrés en tête. L'ancrage et la fiche n'étant pas suffisants pour reprendre la pression hydrostatique, un rideau de palplanches plates battues dans les avant-trous forés au travers de l'enceinte de fondation du bâtiment, limite les arrivées d'eau et le rideau principal est percé de fenêtres. L'eau qui pénétrerait serait pompée avec les fuites normales du batardeau. A proximité immédiate de ce bâtiment, le tracé du rideau rencontre les piles de l'ancien pont transbordeur construit en 1905. Les caissons à l'air comprimé, qui ont permis de fonder les piles à une cote voisine de —11, sont entièrement remplis de béton. En site libre, on ferait évidemment sauter ces obstacles avant battage d'un batardeau. La proximité du bâtiment historique rend cette solution impossible et le batardeau doit chercher son tracé entre les obstacles. Une des
piles doit même être entourée d'une enceinte fermée et sera démolie à sec en butonnant les palplanches à l'avancement. La première phase de travaux comporte également l'exécution, dans une fouille blindée profonde, d'un élément du tunnel Est qui servira de point de franchissement dans les phases suivantes. Simultanément est attaqué le creusement en partant du Nord du souterrain sous la butte Saint-Laurent. Son entrée se trouve sous un bâtiment qu'il faut préalablement démolir. Une difficulté provient du fait que sur une trentaine de mètres un ancien mur de soutènement de la butte se trouve fondé sensiblement à la cote et à l'emplacement de la voûte à construire. Entre ce vieux mur « suspendu » et le nouveau mur fondé 4 ou 5 m. plus bas on rencontre un terrain en place de qualité médiocre ou du remblai. La solution adoptée est un dégagement, par tronçon de 5 m. de l'espace situé entre les deux murs et au-dessus de l'extrados de la future voûte, suivi de l'exécution de deux mètres d'épaisseur de sol-ciment formant voûte de décharge.
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III-22. — DEUXIEME PHASE : CULEE NORD ET TUNNEL SAINT-LAURENT A l'abri du batardeau et en butonnant les parois Est de la fouille sur les parties d'ouvrages déjà réalisées, on exécute les bêches de la culée Nord, le radier des tunnels, les tubes eux-mêmes et enfin la station de ventilation qui surmonte l'ensemble. Les difficultés dans cette fouille profonde proviennent de la proximité du bâtiment historique du quai du Port, de la mauvaise qualité des terrains situés au Nord-Est de ia fouille et de la couche de vase fluente emprisonnée sous les remblais de remplissage de l'ancien canal qui suivait un tracé peu différent du futur tube Ouest. Le souterrain Saint-Laurent rencontre des couches de marnes diverses, de sable et de poudingues plus ou moins cimentés. Le passage à proximité des pieux de fondation de grands immeubles ne peut se faire qu'en prenant le maximum de précautions. La méthode adoptée est celle de l'ouverture à pleine section, jusqu'au niveau des naissances, d'une longueur de 1 à 3 m. suivant la tenue du terrain. Moins de 24 heures s'écoulent entre le terrassement et la fin du bétonnage d'un anneau. Les piédroits seront exécutés en dernier et par plots alternés. Le passage du souterrain sous le mur de soutènement Sud de la butte Saint Laurent est un point très délicat qui fera l'objet d'un exposé particulier.
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III-23. — TROISIEME PHASE : POSE DES CAISSONS NORD ET AVANCEMENT DU TUNNEL OUEST Après avoir constitué un nouveau rideau d'étanchéité en utilisant la station de ventilation et les tubes fermés par des parois provisoires, on peut mettre en place les caissons Nord.
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Simultanément un tronçon du tube Ouest est exécuté dans une enceinte blindée. Comme pour tous les ouvrages ainsi réalisés en terrain hétérogèneet de mauvaise qualité, on fore des puits dans lesquels sont enfoncés des profilés H de grande inertie. Des cercles métalliques enfilés sur ces profilés avant commencement du terrassement permettent ultérieurement de tenir les bois de blindage. Un butonnage en caissons de palplanches est ajouté au fur et à mesure de l'avancement des terrassements.
III-24. — QUATRIEME PHASE : TUBE OUEST ET AVENUE VAUDOYER Le tube Ouest est construit par tronçon en fouille blindée si c'est nécessaire et on exécute un pont en double cadre en bas de l'avenue Vaudoyer. Cette avenue est élargie en retaillant la butte Saint-Laurent et en exécutant par plot de 5 m. un mur de soutènement dont la hauteur maximum atteint 18 m. III-25. Mur existant Substitution du terrain naturel en sol ciment A l'abri du batardeau, en deuxième phase, on peut élargir vers le Nord la fouille dans laquelle a été exécuté, en première phase, un élément du tube Est. Le mur de soutènement Sud de la butte Saint-Laurent, construit après la guerre. est fondé sur des marnes médiocres et le remplissage entre la butte naturelle et le mur est constitué de remblais et démolitions. Il comporte des joints dont l'un se trouve sur le piédroit Est, et l'autre dans l'axe du tube Est, qui cou p e le mur avec une forte obliquité. La méthode d'exécution choisie comporte le creusement et le bétonnage du puits d'accès au tunnel, qui doit servir de butée à la voûte dans la section où il se trouve. Puis sous le joint Est, et à partir de la fouille blindée creusée au pied du mur, Atta.ue en souterrain PASSAGE DU TUNNEL EST SOUS LE MUR SAINT-LAURENT
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on réalise un massit de support qui est o la fois le piédroit de la voûte et le puits de remontée des câbles et canalisations qui passent dans le tunnel sous-marin. Pour éviter un glissement du pied du mur, la butée est préalablement améliorée par réalisation d'un massif en sol-ciment. Ensuite, l'avancement de la voûte est entrepris par anneaux de très faible longueur et de 1,50 m. d'épaisseur en partant du Sud. Le soutien du tronçon Est du mur situé entre les deux joints rencontrés sera suffisant quand le creusement arrivera au joint médian pour qu'il n'y ait pas de difficulté particulière à redouter. Il reste le problème de la tenue en toit des remblais situés derrière le mur et des injections seront peut-être nécessaires.
III-3. -- TUNNEL SOUS-MARIN PRÉFABRICATION DES CAISSONS
III-31. — CONCEPTION DES CAISSONS Le tunnel sous-marin est constitué de deux files de six caissons préfabriqués, dont le profil en travers est donné en page 7. La résistance aux efforts principaux qui proviennent de la pression hydrostatique est assurée suivant les sections transversales, chacune travaillant comme un cadre multiple en béton armé dont !es cloisons intérieures sont comprimées et les parois latérales tendues. Le calcul est assez difficile car il faut tenir compte du déplacement des noeuds, en particulier par suite de la forte compression des parois intérieures. C'est pourquoi les résultats du calcul ont été confrontés avec ceux d'une étude photoélastique réalisée au laboratoire des Arts et Métiers. La concordance a été trouvée satisfaisante. La recherche d'une parfaite étanchéité des tunnels a été un des soucis majeurs lors de la mise au point du projet. Le fond des caissons est constitué par une tôle de 0,4 cm d'épaisseur, la continuité entre tôles étant assurée par des couvre-joints constitués d'une tôle ou d'une bande souple collée par une résine Epoxy. La tôle est elle-même protégée par 10 cm de béton. L'exécution de cet ensemble (schématisé en page 15), est très simple : soudure de crochets de part et d'autre de la tôle, bétonnage sur la tôle, retournement de !a dalle et pose à son emplacement définitif, colmatage des joints avec un produit souple et adhésif, et collage des couvre-joints. L'étanchéité latérale et supérieure est assurée par plusieurs couches d'un produit à base de brai de houille avec interposition de tissus de verre. La partie supérieure est protégée des chocs éventuels des ancres en particulier, par une couche de béton très légèrement armé de 0,10 m. d'épaisseur. La continuité entre deux caissons successifs est d'abord assurée par un profilé en caoutchouc naturel en forme d'anneau, dont la coupe est figurée en page 15. Chaque extrémité de caisson est munie d'un U en tôle pliée, positionné à 0.5 cm près suivant un plan qui sera vertical lorsque le caisson sera à son emplacement définitif. Une extrémité de caisson sur deux est pourvue d'un joint caoutchouc fixé par boulonnage tous les 0,20 m. Une cornière d'appui du côté intérieur s'oppose au glissement des éléments peu serrés, qui seraient chassés par la pression hydrostatique et ris q ueraient de se déchirer ou de cisailler les boulons. L'étanchéité initiale est obtenue grâce à l'écrasement facile de deux bourrelets opposés en caoutchouc moins dur. Par mesure de sécurité, le joint en caoutchouc est doublé d'une deuxième étanchéité constituée d'une tôle en forme d'onde, soudée ou collée sur les ailes intérieures des profilés en U des deux extrémités du caisson en regard.
III-32. — AMENAGEMENT DU CHANTIER DE PREFABRICATION Utiliser le bassin de carénage comme une vaste forme de radoub était la seule solution permettant une préfabrication des caissons à proximité du chantier principal. Les photos des pages 14 et 15 présentent le bassin de carénage avant et pendant les travaux. Les caissons pèsent 4.462 tonnes chacun avant mise en place du béton de lest, qui supporte la chaussée. Muni à chaque extrémité d'une cloison provisoire, le caisson peut alors flotter, mais son tirant d'eau est de 6,95 m. Le bassin de carénage, la passe d'entrée et le bassin du Vieux-Port en dehors du chenal, n'ont pas une profondeur suffisante et un important travail de dévasage et de déroctage a été nécessaire pour obtenir la cote (-7,50). La passe d'accès au bassin était également trop étroite pour permettre la sortie des caissons et sa largeur a été portée à 20 m. Un seuil a été aménagé, qui servira
° Tresse goudronnée ETANCHEITE INFERIEURE DES ELEMENTS DE TUNNEL JOINTS.) (DETAIL DES
d'appui au batardeau-porte fermant le bassin après sa première remise en eau. En effet, la surface aménagée permet la construction simultanée de 4 caissons et il faudra procéder à deux assèchements au moins après l'enlèvement du batardeau sud.
•FerriplisSoge en irnme'rge, e.rrain
III-33. — PROGRAMME D'EXECUTION Les photos des pages 14 et 15 permettent de voir la centrale à béton qui comprend deux bétonnières de 1.000 litres à axe horizontal, les deux grues de répartition du béton et les cires de fabrication des quatre caissons. L'aire du caisson le plus près du fort a été nivelée et recouverte de gravillons destinés à diminuer les frottements pendant la phase de retrait du béton. Les dalles d'étanchéité inférieure, préfabriquées dans la zone située en premier plan sont en cours de mise en place. Le bétonnage d'un anneau de longueur donnée ne peut être fait en une seule fois, par suite de l'existence des parois intérieures et de la forte densité du ferraillage. Il a été décidé de couler par tronçon de 15 m. le radier puis les parois intérieures, puis ensemble les parois latérales et la dalle. Pour éviter la fissuration due au retrait hydraulique, l'ordre d'exécution est déterminé pour réduire la différence d'âge entre deux bétons en contact. Une difficulté supplémentaire provient du retrait thermique des premiers jours. En été, l'emploi d'agrégats et d'eau très chauds, une cadence de bétonnage rapide, la recherche de gains de temps par bétonnage d'éléments de grande longueur, l'utilisation d'un ciment à forte chaleur d'hydratation et de granulats à coefficient de dilatation élevé peuvent être, parmi d'autres, les causes d'apparition de fissures de retrait entre le 2' et le 6' jour. De plus, l'arrosage destiné à lutter contre l'évaporation en période de chaleur et de mistral, augmente le gradient thermique entre les parois et le coeur du béton et favorise la fissuration. • Sur la photo de la page 15 l'élément central du radier des caissons 2 et 3 est coulé et au caisson 1 le ferraillage du radier est terminé ainsi que le coffrage de l'élément central. La photo de la page 14 montre deux caissons bétonnés et deux en cours de finition.
violé ' Oc:Rex' inimer'g permettant la pose de la caisse d appui PL AN DES APPUIS caissons enIev,I,
Caisse préfabriquée
Appuis Fixes •,4 m-350----bm GrilIage formant coFFroge pour belon crnmerge •
RÉALISATION DES APPUIS ET POSE DES CAISSONS
III-41. — POSITION ET REALISATION DES APPUIS Après enlèvement de la vase et des limons, on drague la marne à la benne lourde jusqu'à atteindre les couches résistantes. La surface est éventuellement régularisée par du béton de substitution.
Les appuis sont constitués par des caisses préfabriquées sans fond, en béton légèrement armé et comportant trois alvéoles. Ces caisses, d'une hauteur maximum de 2,20 m. pour ne pas dépasser 150 tonnes, sont posées par un ponton-mature sur des plots en béton coulé dans un coffraae de sacs. Les alvéoles sont ensuite remplis de béton immergé, une iupe en grillage limitant l'expansion latérale en-dessous des caisses. La difficulté est seulement d'obtenir une position précise en plan et en niveau, par des fonds de 12 à 20 m. en eau parfaitement trouble. L'implantation des galettes d'appui est obtenue par descente rapide d'un plomb lourd sur une faible hauteur à partir d'un bateau qui règle sa position par rapport à des repères. Les scaphandriers sentent les impacts et construisent le coffrage en sacs de bétons. Ils posent dessus un cadre métallique dont ils règlent l'horizontalité par trois vérins à vis suivant les indications qui leur sont données depuis la surface, par lecture sur un étai Lambert. Le béton des plots est coulé et tiré à la règle grâce au cadre, puis à l'aide de l'étai Lambert dont la verticalité et la position sont définies grâce à des visées sensiblement orthogonales, les scaphandriers plantent trois broches dans le béton frais à 0,20 m. des parois de la caisse à poser. La position de ces broches est ensuite vérifiée, des cales en bois dur préparées, et !es scaphandriers n'auront plus qu'à guider la pose des caissons pour assurer le contact avec les cales. III-42. — MISE EN FLOTTAISON ET EQUIPEMENT DES CAISSONS Lorsqu'est assurée l'étanchéité des caissons et des cloisons provisoires d'extrémité, constituées d'un voile de béton s'appuyant sur des profilés en H enfilés dans des encoches ménagées dans la dalle des caissons, l'eau peut être admise dans le bassin et on sort successivement les quatre caissons, non sans avoir fixé sur les parois de fortes défenses en bois, destinées à protéger les revêtements d'étanchéité pendant les déplacementsLes caissons sont successivement équipés : une cheminée d'accès et deux portiques sont montés sur des plaques métalliques solidaires des caissons. Leur hauteur permettra d'accéder dans les caissons en cours d'immersion et de faire toutes les manoeuvres de treuil au-dessus de l'eau.
D:sposIsf, • crallelage entre ca
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la III-43. — ECHOUAGE DES CAISSONS Avec une prépondérance de flottabilité de 100 tonnes environ, le caisson à poser est remorqué au-dessus de son lieu d'échouage. Des treuils rassemblés sur les deux portiques
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7— de 150T
d'extrémité agissent sur des câbles tendus qui sont reliés à des corps morts et assurent le premier réglage en plan. Les scaphandriers accrochent un moufle à l'anneau scellé dans les caisses d'appui à chaque angle du caisson. Quatre treuils exercent un effort total de 100 tonnes et font descendre le caisson jusqu'à 0,10 m. de sa cote finale. Des limiteurs d'efforts ont été prévus pour éviter tout incident en cas de mouvement anormal du caisson (houle, remous dû au passage d'un gros navire...). Quatre vérins verticaux montent au contact du caisson, que l'on peut lester pour l ui donner un poids apparent de 80 tonnes environ. Le caisson est posé à environ à 0,50 m. de celui déjà en place ou de la culée sud et sa position transversale est approximative. Un scaphandrier pénètre dans l'espace entre les deux caissons et, comme on le voit sur le schéma de la page 17, accroche, au moyen d'une broche, deux dispositifs d'attelage, reliés à des vérins de 75 tonnes situés dans le caisson déjà en place. Une traction des vérins déplace le caisson, qui repose toujours sur les quatre têtes de vérins par l'intermédiaire de plaques de glissement. Des vérins horizontaux, solidaires des vérins verticaux, permettent de rectifier la position transversale du caisson et on peut alors ouvrir, dans le caisson déjà posé, une vanne qui vide peu à peu l'espace situé entre les deux caissons, vidange qui est terminée par pompage. Au cours de cette phase, le joint en caoutchouc s'écrase, car l'extrémité libre du caisson en manoeuvre est soumise à la pression hydrostatique, ce q ui représente une poussée de l'ordre de 1.200 T. Les vérins horizontaux assurent alors une seconde correction d'alignement, qui permet de compenser le fluage du caoutchouc, les déplacements angulaires provenant des erreurs de parallélisme des faces en contact.. Ill-44. — REALISATION DES APPUIS DEFINITIFS On effectue une ultime vérification de position en plan et en niveau. Les portes de communication entre caissons sont ouvertes et on peut commencer les appuis définitifs. Sous chaque extrémité de caisson ont été, lors de la construction, fixés deux anneaux allongés (voir page 16). Le gonflage des anneaux isole deux enceintes que l'on peut injecter. La surface d'appui est augmentée en injectant ensuite les anneaux eux-mêmes. Chaque caisson comporte une extrémité fixe et une mobile. Pour permettre le mouvement, sur la surface inférieure du caisson sont coliés au droit des appuis des plaques de néoprène entourées de klegecell. Le mortier d'injection remplit le vide sous-jacent et toute la charge est reportée sur les plaques de néoprène. Les vérins sont alors récupérés pour être réutilisés à l'opération suivante, et les deux cloisons provisoires en regard sont démontées.
IV - CHOIX ET DESCRIPTION DES ÉQUIPEMENTS
IV-11. — CONDITIONS IMPOSEES PAR LA TOPOGRAPHIE ET LES VENTS Le tunnel sous le Vieux-Port se trouve sensiblement dans le lit du mistral, dont chacun tonnait la violence. La butte Saint-Laurent, le fort Saint,. Jean, l'anfractuosité du bassin de carénage au pied de Saint-Victor, la colline de Notre-Dame de la Garde, canalisent ou dévient les vents, donnant naissance à des tourbillons, des dépressions et des surpressions. Ces phénomènes auront un effet prépondérant sur l'écoulement de l'air dans les tunnels, en créant une pression génératrice d'un courant d'air d'une tête de tunnel vers l'autre, courant qui aura tendance à se superposer à celui résultant de la ventilation artificielle installée. De plus, il faut tenir compte de ces effets météorologiques pour placer l'aspiration de la station de ventilation, en évitant les zones systématiquement dépressionnaires. bi Le calcul est de peu de secours pour prévoir de tels effets et seuls des essais en soufflerie permettent d'approcher la réalité. L'Institut de mécanique des fluides de la Faculté de Marseille, dirigé par le professeur Valensi, a bien voulu se charger d'étudier la répartition des pressions sur une ma-
guette au 112.000` couvrant une vaste zone s'étendant jusqu'à Notre-Dame de la Garde. D'autres essais avec des maquettes au 1/500' représentant des zones géographiquement plus limitées, ont montré que l'influence d'obstacles éloignés, colline ou cathédrale, était déterminante. Cette étude, terminée en mai 1964, a conclu à l'existence, pour certaines directions de vent, de fortes différences de pression entre les deux têtes, pouvant atteindre 0,25 p V2 (p masse spécifique de l'air et V vitesse du vent). Ces considérations, jointes à la recherche d'une plus grande facilité d'exécution du génie civil et d'une diminution des pertes de charge en galeries, ont incité à placer la station de ventilation non sur la butte Saint-Laurent, mais à l'intersection du tunnel et du quai Nord du bassin du Vieux-Port. En utilisant un relevé des vents en force et direction portant sur 10 ans, il était possible de traduire en langage de fréquences et d'intensité les résultats de l'étude sur modèle, qui avait été conduite avec une vitesse de vent uniforme. Le problème à résoudre pouvait alors s'énoncer de la façon suivante : en fonction de la répartition des pressions, de l'intensité et de la fréquence de chaque direction de vent et de la circulation prévue d'autre part, quel type de ventilation choisir ?
IV-12. — CHOIX D'UNE VENTILATION DE TYPE SEMI-TRANSVERSAL
A l'effet perturbateur dû au vent s'ajoute celui résultant de l'entraînement des gaz et de la surpression locale qui se produisent au passage des véhicules : c'est l'effet de « pistonnement ». Cette influence de la vitesse et du nombre des véhicules s'ajoutant aux effets du vent rend difficile la transposition des expériences des tunnels existants. Cependant, un premier examen montrait que le tunnel sous le Vieux-Port devait être un peu long pour une ventilation longitudinale, mais qu'il était sans doute trop court pour qu'une ventilation transversale pure soit nécessaire. Pour étayer cette première impression et amorcer le calcul, le document de base qui a été utilisé est le rapport publié par la Commission des experts suisses en 1963 (1), et dont les conclusions ont été reprises dans le raport du XII' Congrès mondial de l'Association internationale permanente des Congrès de la route (A. I. P. C. R.) (Rome, mai 1964). En utilisant les résultats des essais sur maquette relatés ci-dessus, et à partir des formules données en particulier pour l'effet de pistonnement, l'Institut de mécanique des fluides a conclu à l'impossibilité d'obtenir une sécurité suffisante dans le tunnel Est avec une ventilation longitudinale. C'est dans ce tunnel que sont réunies les conditions les plus sévères puisque la chaussée est en forte rampe et que l'effet de pistonnement des véhicules agit en sens opposé aux surpressions engendrées par le mistral. Le laboratoire a d'autre part établi pour différentes vitesses des véhicules dans les tunnels et pour différentes directions du vent, des diagrammes en coordonnées vitesses du vent-débit de véhicules, faisant apparaître les circonstances où la ventilation naturelle pourrait suffire et celles où la ventilation artificielle serait souhaitable ou obligatoire. La connaissance de la fréquence des vents et la prévision de la courbe de débits classés des véhicules dans I e tunnel ont permis de tirer, comme autre renseignement intéressant, la durée annuelle de fonctionnement d'une ventilation artificielle. De plus, les diagrammes tracés ont été utilisés, une fois le projet de ventilation établi, pour évaluer la fréquence de fonctionnement des ventilateurs à chaque régime, et par conséquent l'énergie électrique qui sera consommée en année moyenne.
(I) LÜFTUNG der AUTOTUNNEL - Institut Fur STRASSENBAU AN DERETH.
IV-13. — QUANTITE D'AIR A INSUFFLER La quantité d'air à insuffler pour maintenir la teneur en oxyde de carbone en dessous d'une valeur que l'on s'est fixée, dépend de l'importance et de la nature de la circulation, de l'altitude, de la température, de l'existence de pentes et rampes et de la vitesse des véhicules. Dans les tunnels urbains récents, on insuffle en général, pour une chaussée unidirectionnelle à deux voies, de 300 à 400 I. par seconde et par mètre linéaire en palier, avec correction en plus ou en moins pour les sections en rampe ou en pente. Ceci permet de maintenir le taux « équivalent » en CO en dessous de 2.10- 4 , la définition de ce ta ux étant donnée dans un paragraphe suivant. Tous les raisonnements seront conduits comme si l'insufflation d'air se faisait de façon continue le long du tunnel, bien que la distance entre bouches de soufflage soit de 5 m. en pente et 2,50 m. en rampe. A priori, il faut étudier trois circonstances : — le tunnel est plein de véhicules à l'arrêt : cas a) ; — le tunnel assure le débit maximum de véhicules circulant régulièrement de 20 à 60 km, h. : cas b) — le tunnel est encombré de véhicules circulant à très faible vitesse, avec arrêt tous les 2 ou 3 m. : cas c). Ces trois cas seront successivement étudiés :
a) Tunnel plein de véhicules à l'arrêt :
Les normes de dégagement d'oxyde de carbone établies par les experts suisses ont été trouvées en assez bon accord avec les expériences faites par l'Association internationale permanente des congrès de la route dans les cas où des vérifications ont pu être faites. Il y a cependant lieu de noter que les camions Diesel ne dégagent pas de CO mais des fumées. Une ventilation est nécessaire pour chasser ces fumées et c'est pourquoi les experts ont proposé d'attribuer aux poids lourds un dégagement fictif de CO. Il est normal d'en tenir compte pour le calcul des ventilateurs, mais non dans l'appréciation des effets sur l'organisme, surtout quand les véhicules sont arrêtés. Si l'on admet que les véhicules traversant le tunnel sous le Vieux-Port seront pour 85 des véhicules légers et pour 15 '!„ des poids lourds, moitié essence, moitié diesel, on peut facilement calculer le dégagement de CO par mètre linéaire de tunnel et par seconde. Les poids lourds occupent 12 m. de voie et dégagent l'équivalent de 21,7 I , mn, tandis que les voitures légères occupent 6 m. et dégagent 7,7 I mn de CO. On en déduit que pour deux voies le dégagement réel de CO est 0,036 1,m1,sec. et le dégagement équivalent 0,047 1,iml/sec. Pour déduire de ces chiffres !a quantité d'air à insuffler, il faut distinguer les cas où il n'y a pas de vent extérieur, soit 30 où le vent a une vitesse appréciable. du temps, de ceux
Lorsqu'il n'y a pas de vent, avec un débit de CO de 0,036 l-ml--sec., en l'absence de ventilation, l'atmosphère du tunnel atteint le taux de CO de 2.10-4 en moins de cinq minutes. On ne doit donc compter que sur la ventilation pour faire face à un arrêt quelque peu prolongé des véhicules. La quantité d'air à insuffler par mètre linéaire doit être supérieure au quotient du volume de CO dégagé par le taux de CO toléré, soit 235 l-ml-sec. Ce volume est défini dans les conditions normales de température et de pression et devrait en toute rigueur être corrigé pour tenir compte des conditions météorologiques les plus défavorables. En fait, cette correction ne s'impose pas à Marseille comme en montagne, et ce facteur correctif n'a pas été conservé.
Si au contraire il souffle un vent extérieur notable, une différence de pression existera entre les deux extrémités du tunnel. La perte de charge due à l'écoulement de l'air dans le tunnel étant faible, il suffit d'une surpression météorologique faible pour qu'en l'absence d'effet de pistonnement, une ventilation longitudinale naturelle ajoute ses effets à ceux de la ventilation artificielle. Un calcul sommaire montre qu'il suffit, pour que ce courant s'amorce d'une surpression en tête Nord de 1,5 mm d'eau, c'est-à-dire d'un vent supérieur à 8 m,sec. environ. En dessous de cette vitesse, c'est-à-dire dans 25 % des cas, les conditions dans le tunnel sont voisines de ce qui se passe dans le cas sans vent. Il y a simplement déplacement du point neutre à l'intérieur du tunnel. Au-dessus de cette vitesse, soit dans 25 ‘!„ des cas, un courant d'air naturel se superpose à la ventilation artificielle et peut même la remplacer, la teneur en CO dans ce cas diminue rapidement et le cas de vent extérieur ne fait donc pas apparaître de difficulté.
b) Circulation intense mais régulière :
Ce sont les conditions normales de fonctionnement de l'ouvrage. Il convient de distinguer les deux tunnels car les vents de secteur Nord sont les plus violents et les plus fréquents. Par conséquent, en général, l'effet de pistonnement jouera dans le même sens que les surpressions météorologiques pour le tunnel Ouest et dans le sens contraire pour le tunnel Est. Ce dernier a donc été étudié plus spécialement. Lorsque les véhicules circulent sans à-coups, le dégagement de CO augmente légèrement avec la vitesse. Les valeurs données par les experts suisses sont en conformités avec les expériences jusqu'à une vitesse de 40 km , h, et devraient être majorées de 15 "„ par prudence pour les vitesses supérieures. On retiendra les valeurs données par l'A. I. P. C. R. : — 30 1/mn pour un véhicule à essence ; — 28 Ijmn pour un poids lourd, en admettant 50 % de diesel. Ces valeurs de base doivent être corrigées pour tenir compte des pentes et rampes. Les diagrammes de correction donnés par les experts suisses sont sensiblement linéaires en fonction des pourcentages de déclivité. Celle-ci varie en chaque point du tunnel et, par raison de simplification, on a adopté une valeur moyenne. Les sections de pourcentage faible sont aux environs du point bas du tunnel et l'air peu pollué de ces sections balaie, avant de sortir les zones à plus forte pente. Ceci donne une signification physique à la notion de moyenne, mais les conditions de mélange étant aléatoires, on adoptera des valeurs un peu pessimistes : 3 pour les rampes et 2 % pour les pentes. Dans ces conditions, les valeurs de base deviendraient : — véhicules tourisme : 30 1/mn x 1,6 — 48 1/mn en rampe et 30 I "mn x 0,5 - 15 1/mn en pente ; — poids lourds (en comptant 50 de diesel) 28 1/mn x 3,1 et 28 I 'mn x 0,6 17 1/mn en pente. 86,8 Ilmn en rampe
Dans la plage de vitesses considérées, centrée sur 40 km/h, on peut estimer qu'il y a 50 véhicules par voie et par kilomètre, ce chiffre étant déduit tant de !a formule : d 0,003 V2 0,2 V 8 avec V en km h que des abaques suisses. Il faut compter par conséquent au kilomètre 85 voitures de tourisme et 15 poids lourds. En appliquant les chiffres ci-dessus, on obtient un dégagement équivalent de CO de 26.10-3 l I sec.,1 m1 en pente et 90.10-3 I seciml en rampe.
L'étude précise du mouvement de l'air dans le tunnel en fonction du régime de ventilation, de l'importance des vents extérieurs, de l'effet de pistonnement dû aux véhicules et des pentes et rampes est assez délicate. On ne peut la tenter, sur !a base des formules, rappelées dans le rapport de la Commission suisse, que moyennant des calculs importants. A chaque régime correspond en effet, un point de partage des courants allant vers le Nord et vers le Sud, dont la détermination ne peut être faite que par approximations successives. Un tel calcul n'a pas semblé indispensable. On savait, d'après l'étude faite par l'Institut de mécanique des fluides, que dans !e tunnel Est pour les forts débits de véhicules, il serait nécessaire de ventiler dès que le vent soufflerait de secteur Nord avec une vitesse comprise entre 2 et 30 m sec. Ces conditions de vent sont réunies 50 °À', du temps à Marseille. Pour les vents du Sud compris entre 2 et 11 m. par seconde, c'est-à-dire dans 18 des cas, il en est également de même. Par conséquent, dans 70 des cas environ, par forte circulation de véhicules, il existera dans le tube Est un point de partage qui pourra se trouver en section montante ou descendante. C'est en ce point que les conditions seront les plus défavorables et il est possible d'apprécier le taux de CO qui y règnera. En ce point, et en l'absence de toute ventilation naturelle, il faut fournir une quantité d'air, estimée dans les conditions normales de température et de pression, de 450 I 'sec. 'ml en rampe et de 130 1/sec./m1 en pente. c)
et heurtée :
Le cas le plus défavorable est celui du tube Est, c'est donc le seul qui ait été examiné. Le dégagement de CO pour une circulation très lente, de l'ordre de 5 km 'h, qui correspond à des arrêts et redémarrages constants, est très important et les experts suisses ont proposé des coefficients multiplicateurs des dégagements par kilomètre pouvant atteindre 4 ou 6. Or il a été expérimentalement constaté que de 20 à 50 km/h le dégagement de CO par minute était constant, l'augmentation de dégagement au kilomètre compensant sensiblement la réduction du temps de parcours. Ceci n'est plus vrai en circulation heurtée pour laquelle aucun résultat expérimental valable n'existait au moment de l'établissement du projet et c'est un domaine où il serait nécessaire de poursuivre les études. Si, par prudence et faute d'expérience probante, on appliquait les coefficients au dégagement par mn et non par km, on serait conduit à prendre en compte des dégagements de CO égaux, respectivement en rampe et en pente à 95 I'mn et 75 I 'mn pour les voitures et 135 I mn et 65 1/mn pour les camions. En appliquant les chiffres pessimistes ci-dessus le calcul fait prévoir des dégagements équivalents de CO inacceptables, d'autant qu'aux faibles vitesses la densité de véhicules est presque aussi forte qu'à l'arrêt et l'effet de pistonnement négligeable. Si l'on ne faisait rien pour éviter l'encombrement total du tunnel, tout en voulant maintenir la teneur en CO à une valeur de 2,10- 4 , il faudrait fournir des volumes d'air prohibitifs et se baser sur eux pour dimensionner une installation de ventilation ce qui conduirait à des dépenses considérables et inutiles. Il suffit de prévoir des contrôles, une signalisation et une organisation de la circulation de surface pour que cette circonstance soit exceptionnelle. D'ailleurs, même à 5 km h, il ne faudra que 7 minutes pour traverser le tunnel et cette durée est trop courte pour que les usagers puissent ressentir une gêne quelconque. Les débits d'air frais qui avaient été prévus dès le lancement du concours ont été confirmés par les études résumées ci-dessus puisque, en pente pour les véhicules à l'arrêt il faut 230 Irsec..ml, et en rampe pour la circulation normale 450 1/sec./ml. Les valeurs retenues sont 250 et 500.
IV-14. — DISPOSITIONS CHOISIES ET APPAREILLAGE Pour fournir ce débit d'air frais, une station de ventilation sera construite sur le toit du tunnel à l'extrémité Nord de la partie sous-marine. Sur !a coupe de cette station de ventilation reproduite page 22, on voit à droite l'extrémité des caissons préfabriqués Nord et à gauche le départ de la section en cadre avant son passage en voute au droit du mur Saint-Laurent. Un ventilateur peut grâce à un volet envoyer de l'air frais vers le Nord ou vers le Sud. L'ouïe d'aspiration a été dessinée après étude en soufflerie pour permettre une récupération partielle de la pression dynamique due au vent. En ne considérant que le principe, on peut dire qu'un volet placé en position horizontale lorsqu'il n'y aura pas de vent, sera orienté dans les autres cas pour auider les filets d'air vers la fosse d'aspiration. Ce dispositif permettra une économie d'électricité en régime courant et une plus grande puissance de ventilation lors des tempêtes de vent. L'air ainsi aspiré passera dans six ventilateurs centrifuges à deux vitesses, groupés de manière à assurer plusieurs allures de marche pour chaque portion de tunnel. Leur fonctionnement sera asservi en fonction des indications fournies par trois détecteurs d'oxyde de carbone et trois détecteurs d'opacité par tunnel. Pour chaque tube, les trois prises de CO placées à 2 m. environ au-dessus de la chaussée, seront scrutées périodiquement par un sélecteur automatique de gaz à trois directions, ayant une période de commutation de trois minutes et permettant un balayage continu, afin qu'à tout moment le gaz circulant dans l'analyseur à infrarouge soit frais. CARACTERISTIQUES, COMMANDE ET REGIMES DES VENTILATEURS
Position des détecteurs d'asservissement Pression maximum à fournir maximum 1 3 4 Débit Allures de marche
Entrée Sortie Sortie Entrée
Lorsque des fumées s'accumuleront dans le tunnel, les détecteurs d'opacité percés en plafond neutraliseront l'installation de contrôle de CO et mettront en marche les ventilateurs. Lorsque l'atmosphère sera de nouveau claire, l'installation de CO sera automatiquement remise en circuit. L'air frais circulera dans les galeries situées soit sur le côté, soit au-dessus de l'espace réservé aux véhicules. Les parois P A Ii A L 11 M E des galeries seront en béton traité en parements fins et l'entreprise chargée des travaux, espère obtenir une rugosité absolue de 300 microns. Les photographies et perspectives des pages précédentes permettent de comprendre le tracé et la forme des différentes gaines. Luminosité amblante De là, l'air sera injecté dans les tunnels par des bouches en fibrociment, en général noyées dans le béton des Para lu me parois, placées en quinconce de chaque côté des tunnels, et espaVIEUX-PORT cées de 2,50 m. ou 5 m. suivant qu'il s'agit d'une section en rampe ou en pente. Le débit de chaque bouche sera réglé au moyen Eclalrage normal sous d'un registre et un grillage introduira une perte de charge sup4/
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Eclolrage de renrorcerr:en: aux exlrérnItés sur 135 rn1
Revétement de chaussée da, et refléchissant
plémentaire (25 mn d'eau). Il est en effet souhaitable que la bouche de soufflage présente une perte de charge suffisante pour éviter que la surpression due au passage des véhicules ou au vent ne puisse à certains moments inverser le sens d'écoulement. Il y aura, en fait, six types de bouches de soufflage, différentes en particulier suivant qu'elles sont directement branchées sur le conduit d'air frais ou qu'elles sont l'aboutissement d'un carneau posé sous chaussée ou encore qu'elles doivent s'inscrire entre le béton de la voûte du tunnel Saint-Laurent et le revêtement des piédroits.
IV-2. - ÉCLAIRAGE ET RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
Si la conception des postes de transformation et des réseaux de l'ensemble de l'aménagement ne pose pas de problèmes originaux, l'étude de l'éclairage d'un tunnel et de ses accès est toujours difficile. Il faut assurer à l'usager, de jour et de nuit et par tous temps, de très bonnes conditions de visibilité et de sécurité. La circulation dans un tunnel urbain peut être dense et la progression se faire par à-coups, et il est essentiel que même au cours des premiers instants qu'il passe dans le tunnel, l'automobiliste soit en parfaite possession de ses moyens et distingue les obstacles éventuels. Pour cela, il faut traiter les entrées, étudier des niveaux d'éclairement des tunnels variant avec la distance aux extrémités, adapter l'éclairage en fonction de la luminosité extérieure, choisir des appareils qui donnent une uniformité d'éclairement aussi grande que possible, et enfin garantir aux usagers, même en cas de coupure de courant, une sécurité complète.
a) Eclairage et aménagement des trémies d'accès :
Pour réduire la luminance du champ visuel pendant les quelques secondes qui précèdent pour l'automobiliste la pénétration dans le tunnel, chaque trémie d'accès sera couverte d'une grille de défilement, appelée paralume, sur une longueur minimale de 70 m. à partir du front d'entrée du souterrain. Ces grilles de défilement, constituées de lames perpendiculaires à l'axe de la chaussée, auront un espacement et une inclinaison étudiés de façon à assurer une diminution progressive des éclairements naturels jusqu'à l'entrée du souterrain et éviter toute insolation directe de la chaussée ou des parois. L'éclairage de nuit des trémies d'accès assurera une transition entre l'éclairage des voies d'accès et du souterrain.
b) Définition des niveaux d'éclairement
L'oeil de l'automobiliste ne s'habituant que progressivement aux diminutions d'éclairement, les extrémités du tunnel doivent être éclairées de façon plus intense que la partie courante. Le renforcement sera fourni par des appareils d'éclairage à vapeur de sodium, qui compléteront sur une certaine longueur l'éclairage général du tunnel. Celui-ci sera assuré par des files longitudinales continues de luminaires à tubes fluorescents qui donnent un bon éclairage et évitent à l'automobiliste l'impression désagréable de papillotement qu'il ressentirait à certaines vitesses si les sources lumineuses étaient discontinues.
Les services spécialisés de la direction de l'Electricité de France, dirigés par M. Gaymard, ont bien voulu étudier les niveaux d'éclairement qu'il convenait de réaliser en plein jour pour que l'oeil ait le temps de s'adapter dans des conditions de confort acceptables. En cas de plein soleil extérieur, l'usager rencontrera sous les paralumes un éclairement de 1.500 à 2.000 lux, puis, successivement, dans le tunnel 950, 750, 530, 320 et 100 lux. Il convient de remarquer qu'il s'agit là de niveaux d'éclairement en service, ce qui implique des niveaux bien supérieurs au moment de l'installation. En effet, le vieillissement des tubes peut faire perdre 30 r, s , du rendement, le dépôt de poussière et de fumée sur les glaces de protection des tubes 30 % également et une variation d'une vingtaine de degrés en plus ou en moins par rapport à la moyenne de 20 degrés pour laquelle le tube est calculé peut réduire le rendement de 10 On peut ainsi sans grand risque d'erreur dire qu'il faut compter en service sur un éclairement moitié de celui que l'on a obtenu lors des essais de réception. Il ne suffit pas d'avoir une chaussée bien éclairée, encore faut-il qu'elle le soit de façon assez uniforme et que les parois des piédroits contri-
buent à la visualisation des obstacles. Pour l'uniformité, rapport entre l'éclairement minimum et l'éclairement moyen sur la chaussée, on e adopté la valeur classique de 0,7 On s'est imposé d'obtenir la luminance de parois la plus élevée possible et atteignant au moins 20 de celle des murs des trémies d'entrée. La luminance sera de l'ordre de 20 cd m2 au centre du tunnel en régime normal de nuit, 40 pour le régime crépuscule, 60 pour ciel sombre, 150 pour ciel couvert et 300 pour le renforcement plein soleil. Les véhicules ou autres obstacles sombres à l'intérieur du tunnel se détacheront sur le fond clair des parois. Ceci suppose évidemment que les piédroits du tunnel soient revêtus d'un matériau mat présentant un bon pouvoir réflecteur et facile à nettoyer par des procédés mécaniques. Si l'on ajoute à ces exigences une condition d'insonorisation, on s'aperçoit que le choix d'un tel revêtement est difficile et ce problème sera examiné plus en détail dans le prochain paragraphe. Ajoutons que, pour des raisons pratiques de fréquence de nettoyage et pour augmenter le confort de l'automobiliste, les plafonds seront sombres. c)
CHAUFFAGE bat. contrôle 51 K W ECLAIRAGE tubes et entrées 87 K W
+Accès Nord 19 KW
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Adaptation de l'éclairement intérieur en fonction de la luminosité extérieure :
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ECLAIRAGE tubes et entrées 87 KW
+Accès Sud 38 KW
De nuit, l'éclairage des tunnels sera constitué par une seule file continue de tubes fluorescents, la deuxième file ainsi que les renforcements de têtes étant éteints.
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Par contre, de jour, en vue d'atténuer le contraste entre l'éclairage artificiel des ouvrages et la lumière naturelle extérieure variable selon l'heure et l'état du ciel, les renforcements progressifs et variables des têtes seront mis en service. Pour cela, il a été prévu six circuits distincts commandés par deux groupes de six cellules photoélectriques extérieures. Ces cellules, identiques deux à deux, permettront d'obtenir six régimes, toute mise en service ou hors service d'un circuit étant opérée dès que les deux cellules jumelées commandant ce circuit donnent des signaux concordants. Le passage du régime N unième. Le passage du service N 1 à N s'opère de la même manière au régime N 1, s'opérera en ajoutant aux N premiers circuits en service le N 1. Les seuils d'éclairement extérieurs sur lesquels seront réglées les cellules sont les suivants : nuit en dessous de 1.200 lux, par élimination du circuit N crépuscule de 1.200 à 4.000, ciel sombre de 4.000 à 25.000, ciel couvert de 25.000 à 50.000, ciel clair de 50.000 à 80.000 et plein soleil au-dessus de 80.000 lux. d)
L'aménagement bénéficiera d'une double alimentation secteur, et chaque tunnel comportant deux files continues de tubes fluorescents, il a été prévu d'en alimenter une à partir de chacun des postes de transformation Nord et Sud de l'aménagement. Il a cependant paru nécessaire de compléter l'éclairage par un balisage permanent des bermes et par une alimentation de secours pour la signalisation routière, les alarmes, les détecteurs de CO et d'opacité, et une partie de l'éclairage principal. Le balisage des bermes sera réalisé par des plots lumineux scellés à une hauteur de 0 m. 80 environ au-dessus du niveau du trottoir et espacés
de 6 m. Ils seront orientés à 45 degrés dans le sens inverse de la circulation et seront équipés de lampes de 15 wats fonctionnant sous tension réduite. Ce circuit, ainsi que les autres circuits de sécurité, seront branchés dans chaque station de transformation sur un onduleur de 20 KVA alimenté par une batterie placée en floating sur le secteur. L'onduleur, placé dans une station de transformation Tourette ou Carénage, devra en cas de panne de secteur alimenter en courant alternatif monophasé 220 volts le jeu de barres secouru, dès que celui-ci aura été isolé des barres secteur par un contacteur inverseur permettant la substitution des sources en moins d'une demi-seconde. De plus, en cas de panne prolongée du secteur, un groupe électrogène de secours, installé dans le sous-soi du bâtiment de commande, pourra alimenter en plus des circuits de sécurité les circuits d'éclairage (130 KVA) de ventilation (300 KVA), de pompage (70 KVA). e)
Alimentation électrique et transformateurs ;
L'installation électrique de l'ensemble de l'aménagement comportera deux postes de transformation qui seront situés, l'un au Nord, dans le bâtiment d'exploitation et l'autre au Sud dans l'ouvrage complexe qui permettra au boulevard Charles-Livon de franchir sans cisaillement l'entrée Sud du tunnel sous-marin. Le poste Nord, appelé poste Tourette, sera la station principale et sera le point d'arrivée de deux lignes indépendantes d'alimentation E. D. F. Les circuits haute tension de l'aménagement sont conçus de telle sorte que chaque ensemble de transformateurs puisse être alimenté par le Nord ou par le Sud. L'installation ne présente pas d'originalité particulière et les puissances à installer sont résumées dans le schéma de la page 25. On remarquera que les transformateurs du poste Carénage sont fortement surdimensionnés pour le service normal. Ceci provient de deux causes. Le tunnel sera prolongé vers le Sud par aménagement d'un ancien tunnel ferroviaire et il pourra paraître opportun d'alimenter certaines installations à partir du poste Carénage. D'autre part, les impératifs de sécurité d'alimentation sont trop importants dans un tunnel pour que l'on puisse accepter de n'avoir dans un poste qu'un seul transformateur, toujours susceptible d'être en panne. Cette dépense supplémentaire a été prise en compte lorsqu'ont été comparées les solutions comportant alimentation des installations Sud en basse tension à partir du poste Tourette et création d'un deuxième poste de Carénage. La jonction entre les transformateurs Nord et Sud est matérialisée par deux câbles de 3 fois 29 mm2 sous 5.500 volts, ce qui permet de transiter l'énergie avec le minimum de pertes ohmiques.
Ne pas déparer le site et éviter de nuire aux riverains a été un souci constant lors de la conception des ouvrages. Une limitation systématique de la propa g ation du bruit a été recherchée, et ceci dans deux directions principales : insonorisation de l'installation de ventilation et absorption des bruits dus à la circulation. IV-31. — LIMITATION DU BRUIT PRODUIT PAR L'INSTALLATION DE VENTILATION Le choix des ventilateurs, centrifuges à double ouïe, a été guidé par le désir de réduire la puissance sonore émise. De plus, des dispositions spéciales sont prévues dans la station de ventilation. Sur les deux mètres inférieurs un traitement acoustique agit en « dérésonateur » adapté pour les fréquences de 100 et 150 Hz et sur le reste des parois et du plafond un revêtement absorbant complète l'insonorisation. Les fosses d'aspiration de l'air sont également traitées et l'orifice de passage de l'air comprend un silencieux à 180 étages. Ces dispositions permettent de limiter le niveau sonore dû à la ventilation aussi bien dans le tunnel que près des bouches d'aspiration ou au droit des immeubles riverains.
IV-32.— QUALITES D'UN BON REVETEMENT DE TUNNEL Pour des raisons d'aspect et de conservation, il peut être préférable de ne pas coller le revêtement aux parois du tunnel, mais de laisser subsister un vide. Il a été décidé de réserver au revêtement 0,10 m. de chaque côté en partie courante et 0,20 m. sur les 60 m. voisins de chaque extrémité. Cette suriargeur, complétée par une surhauteur de 0.20 m., doit permettre de traiter spécialement les entrées et sorties, et de limiter à la fois le choc acoustique pour l'automobiliste et la transmission de bruit à l'extérieur. En partie courante, un revêtement bien étudié de 0,10 m. doit suffire a améliorer l'amortissement des sons est à éviter « l'effet de tunnel » qui empêche d'apprécier à l'oreille la distance d'une voiture qu'on entend. Un bon revêtement de paroi doit être clair et mat, pour avoir une luminance élevée et concourir au confort optique de l'usager. Il doit être lavable mécaniquement et être résistant à la corrosion, aux produits de nettoyage et aux rayures. Il doit aussi être facile à poser, facile à remplacer en cas d'accident, le tout pour un prix raisonnable étant donné l'importance des surfaces à traiter. La recherche de ces qualités peut orienter vers l'utilisation de plaques minces, sans fentes ni aspérités, et fixées sur leurs quatre côtés par des couvre-joints assez souples pour permettre une libre vibration de la plaque. Des solutions très intéressantes peuvent être trouvées dans cette voie des plaques résonnantes, le maximum d'absorption étant centré sur la fréquence la plus nuisible en jouant sur le poids des plaques au mètre carré et l'importance du vide situé en arrière. La mise au point à faire pour les joints et l'importance des vides déjà prévus dans le Génie civil, ont plutôt incité à recourir à la technique traditionnelle des corps creux. Le plafond doit, pour le confort de l'automobiliste, être sombre et il restera brut de décoffrage dans toute la partie courante. Les chaussées seront très unies pour éviter le bruit des pneus. On peut ajouter que par utilisation d'agrégats blancs ou addition de particules métalliques, le revêtement des chaussées sera éclairci pour augmenter la luminosité ambiante. IV-33.— TRAITEMENT ACOUSTIQUE DU PLAFOND DES SECTIONS D'EXTREMITE Le revêtement de plafond subit les effets des surpressions et dépressions qui accompagnent le passage des véhicules, et pour être efficaces et durables, des structures résonnantes semblent devoir être assez lourdes. Il se pose alors un problème de sécurité de fixation. C'est pourquoi le choix s'est porté vers un revêtement classique comportant des matériaux isolants enveloppés dans une feuille de polyéthylène pour éviter leur souillure. Un cache métallique présentant au moins 20 de vide assure une bonne présentation à l'ensemble qui comportera par conséquent : une tôle percée de trous de 6 à 8 mm ou des lamelles analo g ues à celles d'un store vénitien, une lame d'air, 50 mm au moins de matériaux poreux et de laine minérale et une lame d'air. Des études intéressantes du C. N. R. S. ont mis en évidence la diminution d'efficacité du traitement de près de deux tiers par suite d'encrassement des trous par les fumées grasses de circulation, dans la bande de fréquence de 500 à 1.000 Hz. Aux extrémités des tunnels, on veut éviter !a propagation des sons vers l'extérieur et pour cela absorber les fréquences de 500 à 1000 Hz et pas seulement les basses fréquences de « l'effet tunnel ». Par conséquent, il faut adopter des trous assez gros et prévoir un nettoyage régulier.
DispositiF d însonorisatï m
Revéternene
IV-34. — TRAITEMENT ACOUSTIQUE DES PIEDROITS DU TUNNEL
Il convient de distinguer les extrémités, pour lesquelles un traitement complet a exigé un élargissement de chaque côté du tunnel, et le revêtement en partie courante où l'on utilise seulement les 0,10 réservés normalement au revêtement et au vide d'air prévu pour des raisons constructives. Le revêtement rigide est découpé par des fentes verticales sur toute la hauteur. Pour obtenir une absorption maximum, il aurait fallu faire varier l'espacement des fentes, mais ce n'était pas possible dans le cadre d'une préfabrication poussée. En effet, dans les sections de tunnel en cadre ou en voûte, les gaines de ventilation passent entre le béton et le revêtement et il faut donc concilier les espacements des bouches de ventilation et des fentes dans le revêtement, sans oublier que les longueurs sont différentes à l'intérieur et à l'extérieur des courbes des chaussées. L'espacement a donc été fixé de façon uniforme à 0,60 m. environ. Derrière un revêtement de 0,03 m. d'épaisseur environ des cavités sont séparées par des montants verticaux qui supportent un double réseau de parois verticales et horizontales. La perspective et la coupe C de la page 27 montrent comment sont constituées Egout vers station éléva ai e les cavités et comment elles communiquent 1/ I/ entre elles. Pour améliorer l'absorption des basses fréquences et éviter l'entrée des poussières et des eaux de lavage, les fentes seront fermées au niveau du parement interne par une tôle perforée sur laquelle sera collée une bande de mousse de polyester.
Station de pompage SUD Bassin de décantation
Dans les sections courantes, on conserve le même revêtement et le même espacement des fentes, mais on se contente d'une seule épaisseur de résonateurs (coupe B page 27). Leur efficacité est évidemment beaucoup moins bonne.
Déversoir d'ara Slalion de pompage centrale LEGENDE: Limite de la zone drainée ---"=RtéôMélr-Ceaue• onter=ffloscs. 0 5 10 20 30m
IV-4 COLLECTE ET ÉVACUATION DES EAUX
Les débits de ruissellement ont été calculés à partir de la formule donnant la pluviométrie maximum didécennale : i en mm par minute et T en minutes. 10T-0.6 où i est
Toutes les eaux de drainage ou de ruissellement qui peuvent être collectées à un niveau supérieur aux plus hautes eaux seront évacuées directement à le mer. Pour les autres, deux stations de pompage ont été prévues, l'une au milieu du tunnel sous-marin et l'autre à sa sortie Sud. IV-41. — DRAINAGE ET COLLECTE DES EAUX Pour les ouvrages situés au-dessus des plus hautes eaux et pour ceux qui sont calculés pour résister aux sous-pressions, comme la trémie Ouest de la zone Sud, il suffit de prévoir une collecte des eaux de ruissellement qui seront évacuées par des collecteurs visitables. Pour les autres, et en particulier pour la grande trémie Est de zone Sud, il est nécessaire d'éviter les sous-pressions en drainant les eaux derrière les murs et sous les chaussées. Les zones drainées comporteront deux réseaux distincts de collecteurs : l'un destiné à la collecte des eaux d'infiltration sous chaussée et l'autre destiné à la collecte des eaux superficielles de ruissellement de lavage ou d'arrosage : — Le réseau de drainage sous les chaussées sera constitué de drains en ciment de diamètre 150 mm, poreux sur une demi-section, disposés en arêtes de poisson et placés dans une couche drainante. Les eaux collectées seront évacuées oar un collecteur visitable. — Le réseau de drainage général et d'évacuation des eaux de surface. Dans les zones moins profondes, il n'y aura pas de drainage derrière les murs et les eaux de ruissellement absorbées par des bouches d'égout seront évacuées par des collecteurs en ciment de 0,40 m. de diamètre. IV-42. -- BASSINS D'ACCUMULATION Le bassin de décantation, le bassin d'accumulation et la salle des pompes de la station Sud sont aménagés dans l'infrastructure du pont franchissant la trémie Est. La station centrale est de conception plus intéressante et de réalisation plus difficile. Elle sera constituée par un élément préfabrique servant également d'appui aux caissons du tunnel immergé. Il sera amené par flottaison et sa mise en place sera faite de façon assez analogue à celle adoptée pour les éléments du tunnel. Les pompes d'épuisement et d'assèchement, de type immergé, seront placées dans le bassin d'accumulation. L'élément préfabriqué, jouant à la fois le rôle du bassin central d'accumulation et d'appui des caissons, aura une longueur totale de 31,10 m. une hauteur de 3,30 m. et une largeur de 8,90 m. L'élément comportera deux réservoirs latéraux communiquant entre eux, et six alvéoles centraux. ll sera amené sur place par flottaison et échoué sur une assise préalablement préparée. Après mise en place de l'élément, les alvéoles centraux seront remplies de béton coulé sous l'eau pour constituer un massif devant servir d'appui aux caissons préfabriquée du tunnel à disposer en ce point. L'accès au bassin d'accumulation se fera depuis les tunnels par deux cheminées d'un diamètre intérieur de 1 m. L'étanchéité autour des orifices ainsi créés sera réalisée en phase provisoire par un joint torique gonflable et sera ensuite complétée par une jupe métallique intérieure et une injection de l'espace compris entre la jupe et le joint souple. IV-43. — POMPES D'EPUISEMENT ET D'ASSECHEMENT Les niveaux extrêmes des eaux dans les bassins seront repérés sur le tableau de contrôle général, situé dans le bâtiment d'exploitation. Les mises en route sont en principe automatiques, mais on pourra exécuter toutes les commandes désirées depuis le tableau central.
Trois pompes d'épuisement entraînées par des moteurs de 30 CV seront installées dans la station de pompage Sud. Elles sont du type ouvert sans aube, à roue canal et sont conçues pour eaux chargées et saumâtres. Les moteurs de deux de ces pompes seront électriques. La troisième pompe sera actionnée par un moteur thermique. La salle des moteurs a un plancher à la cote (— 5,00), les pompes étant noyées dans le bassin d'accumulation à la cote (— 9,00). Il est prévu de plus une pompe centrifuge d'assèchement entraînée par un moteur électrique de 15 CV. Deux pompes du type submersible B 200 L actionnées par des moteurs électriques incorporés de 60 CV, seront disposées dans le bassin d'accumulation de la station centrale. Elles sont spécialement conçues pour effectuer les épuisements en eaux saumâtres chargées de boue et de gravier. (Alpax, acier inoxydable, fonte spéciale, caoutchouc). Ces pompes, d'un débit unitaire de 120 I. à la seconde à 20 m.,ont pour but d'assurer : — le rejet des eaux en provenance de la trémie Nord de l'aménagement ; — le rejet des eaux d'infiltration et de lavage du tunnel ; — le rejet des eaux provenant du bassin d'accumulation Sud, en cas de défaillance partielle ou totale de la station Sud. C'est pour cette dernière éventualité que le bassin d'accumulation de la station Sud est mis en communication avec le bassin d'accumulation central par un égout prévu à la partie inférieure de la galerie Est du tube Est. IV-44. — DEVIATION D'UN COLLECTEUR IMPORTANT ET MISE EN SIPHON Les travaux de l'aménagement routier obligent à détourner le collecteur ovoïde de 2,30 m. de hauteur, 1,40 m. de largeur aux naissances descendant le boulevard Charles-Livon vers le quai de Rive-Neuve en contournant l'actuel bassin de carénage. Les ouvrages à construire consistent en : — un égout circulaire de 1,500 m. de diamètre intérieur en béton antiacide, d'une longueur de 145,50 m. ;
— un déversoir d'orage à seuil noyé ;
3,90 Ç)LJA: 01 RIVE_NEUVE
— un double siphon constitué en ciment anti-acide de 1,250 m. de diamètre qui sera établi sous la passe d'accès au bassin de carénage et sous les sorties
Sud du tunnel sous le Vieux-Port. Cet ouvrage aura une longueur totale de 110 m. Un seul des siphons sera de service en dehors des périodes de pointe de débit, le curage se faisant par le procédé classique de la boule.
Le concours a été lancé en automne 1962 et les entreprises intéressées ont remis leurs propositions le 3 avril 1963. Après études des dix-huit projets reçus et demande de propositions complémentaires, la commission municipale a décidé le 16 décembre 1963 d'attribuer les travaux au groupement formé de trois entreprises conjointes et solidaires : Compagnie Industrielle de Travaux (C. I. T. R. A.) ; Entreprise Fougerolle : Société générale d'Entreprises (S. G. E.). L'ordre de service de commencer les travaux a été notifié le 21 septembre 1964 et le délai d'exécution est de 35 mois. Un chantier en site urbain, qui recoupe de nombreux ouvrages anciens dont les plans sont perdus, présente de nombreux aléas. Il est donc très difficile de définir en détail à l'avance les procédés d'exécution, les moyens nécessaires et les délais de réalisation de chaque ouvrage. L'importance des aléas ne pourrait être réduite que par une étude préalable à l'ouverture du chantier plus importante qu'on ne le fait traditionnellement en France. Cependant l'application partielle et incomplète des méthodes modernes de planification a permis à l'entreprise de modifier plusieurs points de son programme et de concentrer les moyens sur les ouvrages qui risquaient de retarder l'ensemble du chantier (x chemin critique »). Un effort de mécanisation de la comptabilité a été opéré par l'Administration. Le détail estimatif a été codé à 7 chiffres. Le premier précise s'il s'agit de génie civil ou d'équipement ; les deux suivants concernent les grandes zones géographiques ou les natures d'équipement ; le quatrième précise la nature des travaux (démolition, terrassements...) ; les trois derniers désignent l'ouvrage ou la partie d'ouvrage. Les attachements sont établis conformément à l'article 39 du Cahier des clauses administratives générales des Ponts et Chaussées, et on établit un attachement de travaux terminés chaque fois que les travaux relevant pour un ouvrage de l'application d'un prix unitaire sont entièrement exécutés. Les situations mensuelles donnent pour chaque ouvrage du code à 7 chiffres le montant cumulé révisé des travaux non terminés antérieurs, les quantités cumulées de travaux non terminés des mois antérieurs et leur mois d'exécution, les travaux du mois et les coefficients d'actualisation utilisables. Ainsi pour les travaux non terminés, les sommes dues au titre d'une ligne du détail estimatif sont calculées à chaque mois à partir du début du chantier, ce qui permet d'effectuer automatiquement les corrections de quantités et de prix. La somme à payer à l'entrepreneur est obtenue par différence entre les totaux du décompte et de la situation du mois précédent. La mécanisation donne plus de facilités de contrôle du chantier et permet, sans surcharge de travail, d'utiliser plusieurs formules de révision, d'appliquer des abattements sur les prix unitaires quand les quantités réalisées dépassent sans raison les prévisions de l'entrepreneur... Il parait intéressant de donner quelques prix agrégés, susceptibles de situer des ordres de grandeur de coût pour les ouvrages principaux (valeurs décembre 1965) : Souterrain en voute : 20.000 F-ml. — Ce prix comprend le terrassement en terrain hétérogène, y compris toutes sujétions d'épuisement ou de soutènement, le bétonnage immédiat de la voûte d'une épaisseur moyenne de 0,70 m., l'exécution de la chaussée de 7 mètres de lar g eur et des deux trottoirs de 1,30 m., le revêtement des piédroits et le faux plafond ; Tunnel en cadre sous chaussée ou terre-pleins : 17.000 F-ml. — Ce prix comprend les mêmes éléments que ci-dessus, y compris déviations de la circulation et exécution par tronçons en fouilles blindées ; Tube sous-marin pour un sens de circulation : 25.500 F-ml. — Ce prix comprend toutes les dépenses du génie civil, y compris aménagement du chantier de préfabrication, dragages, constitution des appuis, batardeaux pour exécution des culées nord et sud, stations de pompage, éléments préfabriqués, y compris galeries latérales, étanchéités et joints, chaussée de 7 m. de largeur et revêtements des piédroits ; Etanchéité du tunnel sous-marin : 3.500 F-ml. — Ce prix comprend la tôle inférieure et sa protection, l'étanchéité multicouche et sa protection, les joints entre caissons, y compris le joint spécial Nord, le tout pour un caisson abritant une chaussée de 7 m. et deux galeries techniques ; Ventilation : 90 F-m3 ou 3.750 F-ml pour 7 m. de chaussée. — Ce prix comprend les suppléments de terrassements, béton, revêtements d'étanchéité, dragages et appuis pour les galeries de ventilation, toutes les gaines et bouches de ventilation, les ventilateurs, la station de ventilation, les dispositifs de commande et d'asservissement et une part de la station de transformation et du bâtiment de commande ;
Eclairage de chaussée en souterrain : 1.195 F-ml. — Ce prix comprend une part de la station de transformation et du bâtiment de commande, tous les câbles et luminaires pour une chaussée de 7 m. de largeur ; Eclairage
chaussées extérieures : 71 F-ml. —
Ce prix comprend les mêmes éléments que ci-dessus pour les chaussées extérieures
Installation de sécurité : 428 F-ml de souterrain. — Ce prix comprend, pour la partie en tunnel, les ondulateurs et les batteries assurant la sécurité de l'éclairage, le balisage des bermes, les cellules et analyseurs de commande des ventilateurs et de l'éclairage, les dispositifs d'alarme et de sécurité incendie, les feux tricolores et les gabarits optiques.
• VI. - ÉLABORATION DU PROJET ET CONDUITE DES TRAVAUX
L'établissement du projet et la conduite des travaux ont été confiés au Service maritime des Ponts et Chaussées, par délibération du Conseil municipal en date du 10 juillet 1961, étant précisé que ce service agirait en liaison étroite et constante avec les Services techniques de la Ville (Direction de l'Urbanisme). Etant donné les très nombreuses sujétions d'ordre esthétique et urbanistique dues au site dans lequel va s'inscrire le nouvel ouvrage, ainsi que les difficultés techniques provenant de l'originalité du projet, la ville de Marseille, maître d'ouvrage, a été amenée à faire appel à des personnalités et à des organismes divers, hautement compétents, pour donner leur avis et prodiguer leurs conseils, dans des domaines aussi variés que très spécialisés. C'est ainsi que se sont trouvés réunis, pour la mise au point du projet, sous la double égide de la ville de Marseille et du Service maritime des Bouches-du-Rhône. : — Pour les problèmes techniques d'éclairage du souterrain, les services spécialisés d'Electricité de France, sous la direction de M. Gaymard, ingénieur en chef ; — Pour les problèmes liés à la ventilation du tunnel, l'Institut mécanique des fluides de Marseille, sous la direction de M. le Professeur Valensi ; — Pour les problèmes techniques liés à l'insonorisation, tant de la station de ventilation que du tunnel proprement dit, les services techniques spécialisés d'Electricité de France et les services locaux du C. N. R. S. ; — Pour les problèmes d'électromécanique, les Services de la Chambre de Commerce et d'Industrie de Marseille ; — Pour les problèmes liés à l'esthétique de l'ouvrage et à son inscription dans le site marseillais, M. Arbus, membre de l'Institut, conseiller artistique de la ville de Marseille ; M. Sonnier, architecte en chef des monuments historiques, et M. Brodovitch, architecte des Bâtiments de France.
Plaquette réalisée par l'Agence d'Urbanisme 17:
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