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Lisez notre entretien avec la géologue Anita Weber sur les défis et les difficultés rencontrés dans le tunnel ferroviaire le plus long au monde (57 kilomètres)!
Comment CSD INGÉNIEURS SA a-t-elle contribué au projet du
tunnel de base du Gothard?
Au milieu
des années 1990, la société Büchi Müller AG, qui rejoindra plus tard le Groupe
CSD, réalise des études préliminaires sur la géologie et la structure du massif
intermédiaire de Tavetsch. En 1996, l'entreprise encadre les enquêtes
préalables et les sondages forés à Sedrun.
À partir de
2004, CSD rejoint le groupe de géologues Sedrun, constitué en collaboration
avec le bureau partenaire Sieber Cassina+Handke AG. CSD est alors chargée de
l'encadrement géologique des travaux des différents avancements en partant du
pied du puits à 800 m de profondeur en direction du nord et du sud (tunnels à
une voie, galeries d'évacuation d'air, etc.). En outre,
nous avons mesuré l'eau, évalué les matériaux de déblais en termes de
valorisation et conseillé et aidé le maître d'ouvrage et la direction des
travaux. Etant donné que le chantier tournait 24 heures sur 24 et 7 jours sur
7, nous, géologues, travaillions également par équipes. Entre 2004 et 2012, CSD
a constamment participé au chantier avec une à trois personnes sur place.
Quelles
ont été les principales étapes auxquelles CSD INGÉNIEURS SA a participé?
2004: début
des percements principaux des deux tunnels à une voie vers le nord et le sud
29.11.2007:
percement des tubes est pour l'avancement du tronçon d'Amsteg (vers le nord)
17.10.2007:
percement des tubes ouest pour l'avancement du tronçon d'Amsteg (vers le nord)
15.10.2010:
percement principal des tubes est pour l'avancement du tronçon de Faido (vers
le sud - voir photo)
23.03.2011:
percement principal des tubes ouest pour l'avancement du tronçon de Faido (vers
le sud)
Photo: groupe de géologues Sedrun avec 2 collaborateurs de CSD INGÉNIEURS SA (Anita Weber, 3ème de gauche et Federico Giovanoli, tout à droite) juste après le percement principal du tunnel (en 2010)
Comment
la sécurité des ouvriers était-elle assurée sur le chantier?
Nous
relevions tous les jours les conditions géologiques du tunnel. Nous comparions les données
recueillies sur place aux prévisions et contrôlions en permanence avec la
direction des travaux s'il fallait adapter ou non les consignes de sécurité.
Le plus souvent, nos explorations préalables via des carottages et des forages
destructeurs nous permettaient d'identifier en amont les zones dangereuses et
de prendre les mesures adéquates.
Quels
furent les plus grands défis à relever?
L'un des
plus grands défis fut plutôt d'ordre logistique: notre site de travail était
divisé entre notre bureau de chantier à Sedrun et les différents avancements
dans le tunnel. Les voies d'accès jusqu'aux fronts du tunnel se rallongeaient
chaque jour un peu plus: Il fallait d'abord traverser la galerie d'accès d'un kilomètre de long en funiculaire, puis descendre en ascenseur dans le puits de 800 m de
profondeur, de là parcourir une certaine distance d'abord à pied, puis en
voiture et en funiculaire jusqu'aux différents avancements. Etant donné la
durée limitée pour analyser la géologie de la roche percée entre le dynamitage
ou l'ouverture du front de taille et l'application du revêtement en béton pulvérisé, il fallait
bien nous organiser au sein de l'équipe de géologues pour nous trouver toujours
au bon moment au bon endroit.
Nous avons
été éprouvés par les conditions climatiques au travail, avec d'importants
écarts de températures en hiver entre les plus de 30 degrés et la chaleur
humide dans l'avancement et les températures fraîches à cette époque dans les
montagnes de Sedrun.
L'un des
plus grands défis d'ordre géologique dans la section Sedrun fut l'avancement
nord dans le massif intermédiaire de Tavetsch Nord à forte convergence (=
massif dans lequel une cavité percée aura alors tendance à se refermer).
L'autre défi fut la situation du tunnel sous le barrage du lac de rétention de
Nalps. Pour éviter le tassement (affaissement) du barrage, il y avait des
exigences plus strictes à respecter sur certaines sections en termes de
quantité maximale d'eau de montage autorisée dans le tunnel – dans un tronçon,
il a même fallu étanchéifier la montagne par des injections.
Quels
furent les plus grandes difficultés rencontrées?
L'avancement
dans le massif intermédiaire de Tavetsch Nord (MIT Nord), aux conditions
géologiques difficiles, a été très long (entre 0,3 et 1 mètre par jour), mais
s'est déroulé dans les délais prévus. À l'aide des forages préalables, nous
devions estimer entre autres le degré de convergence (mesure de la déformation)
du massif, car les propriétés déformatrices du MIT Nord conduisaient à un
certain degré de rétrécissement du diamètre de la cavité percée. Il fallait
donc obtenir un profil d'excavation suffisant pour correspondre aux dimensions
visées après déformation. Jusqu'à la neutralisation des déformations, nous
utilisions des poutres d'acier déformables – ces forces inouïes auraient pu
détruire des structures d'acier rigides en peu de temps.
Nous avons
rencontré des problèmes inattendus dans le gneiss du massif du Gothard, dont
les conditions sont autrement excellentes, avec une zone difficile de plus de
100 mètres de long dans l'avancement sud. Compte tenu de sa position
horizontale, la cartographie géologique des surfaces et les prévisions n'avait pas permis d'identifier cette zone préalablement. Nous ne l'avons découverte qu'aux forages
préliminaires. Ces déformations et les travaux de sécurité accrus ont
considérablement ralenti l'avancement sur ce tronçon.
Etiez-vous
présente lors des percées?
Oui, j'ai assisté
aux quatre percées dans la section Sedrun. Naturellement, c'est la principale
percée des tubes est le 15.10.2010, retransmise en direct par la télévision
suisse, qui a attiré le plus de médias. Chacune de ces percées fut
impressionnante – celle des tronçons nord, qui a dû se faire à l'aide de pelles
mécaniques hydrauliques et de dynamitages en raison des mauvaises propriétés
rocheuses, celle des sections sud quand nous avons vu arriver les tunneliers
Heidi et Sissi, qui nous ont conduit dans les cavernes préparées dans un
véritable vacarme.
Dans quel
contexte la photo où vous figurez avec le groupe de géologues de Sedrun du 15
octobre 2010 a-t-elle été prise?
Dans le
tronçon de tunnel Sedrun, au moment du percement des tubes est, nous avons
détruit un gigantesque hall de démontage pour les tunneliers. Nous l'avons
démantelé une pièce après l'autre pour les transporter à l'extérieur. Après
l'immobilisation du tunnelier tessinois Heidi une fois le percement effectué
dans la caverne, nous n'avons pas résisté à l'envie de graver cet incroyable
moment.
CSD
INGÉNIEURS SA avait-elle déjà eu de l'expérience dans ce domaine avant le
tunnel de base du Gothard?
Oui, CSD a
déjà assuré la planification et l'encadrement géologique de nombreux tunnels et
galeries – par exemple le tunnel de contournement de Küblis, le contournement
de Flüelen et de Roveredo, plusieurs galeries de sécurité pour des tunnels
autoroutiers et diverses galeries pour des centrales hydroélectriques.
L'entreprise encadre également des assainissements de tunnels déjà en place.
Néanmoins, le Gothard fut le projet le plus long et le seul à employer
plusieurs géologues de CSD à 100% sur le chantier. CSD a déjà eu l'occasion
d'accompagner de nombreux projets dans les domaines du suivi environnemental de
la phase de réalisation ou des dangers naturels - par exemple le tunnel de base
du Lötschberg, les galeries de sécurité de Viamala, le tunnel du Galgenbuck,
etc.
Sur quels
projets de tunnel travaillez-vous actuellement?
Au sein de
la filiale de Thusis, nous travaillons actuellement à la construction du
nouveau tunnel de l'Albula II des Chemins de fer rhétiques et aux galeries de
sécurité du tunnel de Viamala sur l'A13 par un encadrement géologique des
travaux. Dans le domaine du suivi environnemental de la phase de réalisation,
CSD participe aux travaux des quatre galeries de sécurité de l'A13 (Viamala,
Bärenburg, Crapteig, Rofla), du Chlus et du tunnel du Galgenbuck. Au niveau de
la planification, nous travaillons actuellement sur d'autres projets, comme la
galerie de sécurité de Crapteig ou le tunnel de Kerenzerberg. Les autres
filiales de CSD participent elles aussi à divers autres projets de tunnel.
Quels
sont les services proposés par CSD INGÉNIEURS SA dans le domaine des tunnels?
Outre dans
les prévisions géologiques et l'encadrement du chantier, CSD est également
forte dans le suivi environnemental de la phase de réalisation et l'évaluation
des dangers naturels – par exemple dans les portails, etc. Nous traitons
également volontiers les demandes ou problèmes spéciaux comme les mesures du
bruit, les mesures de vibrations ou la surveillance en ligne des paramètres
physiques et chimiques des cours d'eau ou des eaux d'évacuation de chantier.
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Retrouvez plus d'informations sur notre travail dans le tunnel de base du Gothard.