Manuel des tunnels routiers
Manuel des tunnels routiers
Le rapport technique 2016R19EN Tunnels routiers : Les réseaux routiers souterrains complexes reflète les enquêtes menées sur des études de cas de réseaux routiers souterrains complexes. Un résumé de ce rapport est présenté dans la section 2 ci-dessous.
Des recommandations spécifiques seront publiées dans un deuxième rapport très prochainement.
La terminologie "Tunnels routiers souterrains complexes" couvre les infrastructures suivantes :
• Une séquence de tunnels successifs : à titre d'exemple, citons l'analyse entreprise pour Prague, La Haye, Oslo et Tromsø ;
• Tunnels multimodaux : l'analyse entreprise pour La Haye et Lyon avec une utilisation partagée entre les bus, les piétons, les vélos et les trams en est un exemple ;
• Tunnels donnant accès aux centres d'affaires et de commerce (pour l'accès du public et la livraison de fret) : les exemples comprennent l'analyse entreprise pour Helsinki et Paris-La-Défense. Ces structures comportent généralement une multitude d'interfaces entre de nombreux exploitants, ce qui représente une part importante de leur complexité ;
• Tunnels ayant une double fonction de transit et d'accès aux parkings souterrains : on peut citer comme exemple l'analyse entreprise pour Annecy, Bruxelles et Tromsø ;
• Tunnels à gabarit réduit : à titre d'exemple, citons l'analyse entreprise pour le Duplex A 86 en région parisienne ;
• Infrastructure souterraine avec de nombreuses entrées et sorties, ainsi que des échangeurs souterrains. Cette catégorie de réseau de tunnels est identifiée comme l'exemple clé des "tunnels routiers souterrains complexes" et est la plus importante dans le panel d'analyse.
Toutes les structures partagent plusieurs caractéristiques similaires :
• Complexité,
• Localisation - essentiellement dans les zones urbaines et suburbaines,
• De nombreuses interfaces avec d'autres infrastructures ou avec les réseaux voisins auxquels elles sont connectées, créant ainsi de nombreuses interactions entre les exploitants des différentes infrastructures et réseaux.
L'objectif de l'étude de cas était d'identifier les structures de ce type dans le monde, de résumer les informations recueillies, de les analyser et d'établir un certain nombre de recommandations préliminaires à l'intention des maitres d’ouvrages, des concepteurs et des exploitants.
Bien que cette collection d'informations ne soit pas exhaustive et que les résumés ne constituent pas une base de données scientifique, elle contient néanmoins des résultats pertinents et intéressants. La collecte d'informations a été limitée aux pays d'origine des membres du groupe de travail 5, dans lesquels le groupe de travail avait des correspondants actifs à leur disposition.
La méthodologie générale a été la suivante :
• Rédaction d'un questionnaire détaillé,
• Enquête par le biais d'entretiens avec les exploitants, les propriétaires et les concepteurs,
• Analyse des informations recueillies au cours de l'enquête,
• Établissement de résumés,
• Rédaction de recommandations préliminaires.
Avec plus de 600 pages, un volume important d'informations a été collecté. C'est pourquoi une publication directe de toutes les informations a été jugée inappropriée. Le groupe de travail en a décidé ainsi :
• Présenter une vue d'ensemble des informations,
• Etablir une fiche monographique pour chacune des structures analysées (voir section 2.5).
Vingt-sept "Ensembles de tunnels" ont été analysés. La liste figure au § 1.7.2.5 ci-dessous. Plusieurs "Ensembles" comportant de 2 à 4 tunnels, il en résulte qu’au total 41 tunnels individuels ont été analysés.
La répartition géographique des ouvrages analysés est figurée aux deux graphiques ci-dessous.
Les tunnels européens semblent surreprésentés dans l'analyse de l'échantillon. Cela est dû à :
• une plus grande prééminence d'une planification structurelle de cette nature dans les territoires européens, à partir d'un coût d'investissement nécessaire important (en limitant le nombre de pays qui peuvent en supporter la charge) ;
• la difficulté de recueillir des informations complètes sur plusieurs pays (hors Europe) qui ont été initialement identifiés.
Les principales informations présentées dans l'analyse se concentrent sur les aspects suivants :
• La "longueur nominale" : ces longueurs vont de 400 m à 16,4 km ;
• La longueur totale de chaque réseau souterrain : ces longueurs vont de 1,1 km à 32,8 km ;
• L'année de mise en service : le plus ancien tunnel de l'échantillon a été ouvert en 1952 ; les tunnels les plus récents ont été mis en service en 2014. Parmi les tunnels étudiés, 73 % ont été mis en service au cours des trente dernières années ;
• Volume de trafic : les trois tunnels les plus fréquentés ont un volume de trafic compris entre 150 000 et 160 000 véhicules par jour ;
• La localisation géographique des structures par rapport au nombre d'habitants qui peuplent la zone urbaine desservie par le ou les tunnels ;
• Les méthodes de construction : 44% ont été construits sous forme de tranchées couvertes, 44% par forage et dynamitage, et 12% par TBM ou blindage ou tube immergé ;
• Caractéristiques géométriques minimales, y compris le tracé en plan et le profil en long ;
• Les pentes maximales pour les rampes et les déclivités en descente ;
• Le nombre d'échangeurs souterrains ou de rampes d'entrée et de sortie : par exemple, deux complexes de tunnels comportent plus de 40 entrées et sorties ;
• La largeur des voies de circulation : elles varient de 3,0 m à 4,5 m, les deux tiers des structures ayant une largeur de couloir égale à 3,5 m ;
• La hauteur libre : elle varie de 2,0 m et 4,8 m ;
• Les éléments latéraux : les emplacements d'arrêt d'urgence, les trottoirs ;
• La limite de vitesse, qui est limitée à 70 km/h dans la majorité des structures étudiées ;
• La nature du trafic : la majorité des tunnels étudiés interdisent l'utilisation de véhicules lourds ;
• Taux de pannes et d'accidents ;
• Nombre annuel d'incendies ;
• Les sorties de secours et les équipements de sécurité ;
• Le système de ventilation ;
• L'organisation de l’exploitation et de la maintenance.
À partir de l'analyse des informations, le groupe de travail a établi un certain nombre de recommandations préliminaires. Ces recommandations feront l'objet de développements complémentaires détaillés qui seront publiés dans la partie B du rapport à la fin du cycle 2016-2019.
Ces recommandations préliminaires, présentées au chapitre 11 - Situation actuelle, commentaires et recommandations préliminaires du rapport, portent sur les aspects
a - Géométrie
Les réseaux routiers souterrains sont principalement situés dans les zones urbaines, et leur conception (en particulier leur tracé) présente plusieurs contraintes.
Les conditions géométriques qui contribuent souvent aux incidents de circulation sont notamment les suivantes : tracé en plan sinueux, visibilité insuffisante à proximité des zones d'accès et de sortie, caractéristiques insuffisamment définies des voies qui se rejoignent ou divergent et, connexions de rampes de sortie mal conçues vers le réseau routier de surface, ce qui entraîne une congestion dans le tunnel principal, etc.
Il est recommandé de tenir compte des éléments suivants lors de la préparation du tracé :
• Ne pas être limité par une simple approche géométrique, liée uniquement aux contraintes du sous-sol et de la surface du terrain,
• Mettre en œuvre une vision globale, en tenant compte notamment des contraintes foncières, des conditions initiales de circulation, de l'évolution envisagée des conditions de circulation, des conditions d'exploitation et de sécurité, du contexte géologique, géotechnique et environnemental, ainsi que de la méthodologie de construction et de tous les autres paramètres propres au projet concerné (voir section 3 ci-dessous).
b - Coupe transversale
Les enquêtes mentionnées ci-dessus montrent que 80 % des tunnels analysés interdisent le transit de véhicules de plus de 3,5 tonnes (ou 12 tonnes dans certains cas). Cependant, la conception des tunnels ne tient pas compte de cette restriction et ne reconsidère pas l'optimisation de la largeur des voies de circulation ainsi que la hauteur libre.
Les enquêtes menées sur des projets récents montrent que des économies substantielles (de 20 à 30 % selon les caractéristiques de conception finales) peuvent être obtenues en choisissant un gabarit réduit pour les tunnels qui interdisent l'utilisation de véhicules lourds.
Il est recommandé que, au stade le plus précoce de l'élaboration des projets de tunnel, des études détaillées soient entreprises pour examiner et analyser la "fonction" du tunnel, les conditions de circulation (volume et nature des véhicules), ainsi que la faisabilité financière et les méthodes de financement. Cela devrait être fait de manière à analyser les avantages d'un tronçon à caractéristiques géométriques réduites. Cela peut faciliter l'optimisation financière du projet sans réduire le niveau de service ni affecter les conditions de sécurité.
c - Ventilation
Les réseaux routiers souterrains sont généralement soumis à un trafic important. Les embouteillages sont fréquents et la probabilité qu'un goulot d'étranglement se forme sur le réseau est élevée et récurrente. Par conséquent, le système de ventilation doit être développé avec une analyse détaillée des risques et des dangers, en tenant compte de l'existence de goulots d'étranglement.
Un système de ventilation longitudinale "pure" est rarement la seule réponse appropriée à toutes les exigences de sécurité, surtout dans le cas d'un incendie situé en amont d'un trafic congestionné. Un système de ventilation longitudinale entraînera une déstratification de la fumée en aval du lieu de l'incident. Cela constitue un danger pour tout usager du tunnel bloqué ou en cas de circulation lente en aval.
L'ajout d'une galerie de désenfumage ou le choix d'un système de ventilation transversal ou semi-transversal est souvent vital si aucune autre mesure d'amélioration de la sécurité réaliste ou réalisable ne peut être mise en place, et considérée comme efficace.
Il est également nécessaire de mettre en place des équipements permettant aux différentes parties du réseau de fonctionner indépendamment les unes des autres. Cela facilitera le contrôle et la gestion de la propagation de la fumée lors d'un incendie.
Les risques associés aux véhicules transportant des marchandises dangereuses qui empruntent un tunnel à forte densité de trafic urbain doivent être analysés avec soin. Il n'existe pas de système de ventilation capable de réduire de manière significative les effets d'un grand incendie de marchandises dangereuses dans de telles conditions de circulation.
d - Lutte contre l'incendie
Le délai nécessaire à l'arrivée des équipes d'intervention sur place doit être soumis à une analyse détaillée dans des conditions de circulation normales et aux heures de pointe. L'objectif est de déterminer s'il est nécessaire ou non de prévoir des installations et des moyens de première intervention à proximité des têtes du tunnel.
La rotation du personnel des pompiers est relativement élevée dans les zones urbaines et leurs interventions dans les tunnels sont relativement rares. Le taux élevé de rotation peut entraîner une perte de compétences spécialisées dans l'intervention dans les tunnels. Il est donc essentiel de mettre en place des outils qui permettent une formation professionnelle continue des équipes. Un modèle 3D virtuel du réseau, associé à un logiciel de simulation, peut fournir des outils pertinents, conviviaux et efficaces.
e - Signalisation
Il est fondamental d'assurer une bonne visibilité des rampes de sortie et une bonne lisibilité de la signalisation, afin de réduire le risque d'accidents lorsque les rampes de sortie s'écartent de la chaussée principale.
L'emplacement des échangeurs, des rampes d'entrée et de sortie, ainsi que le concept de signalisation doivent être analysés à partir des études de conception.
f - Environnement
Afin de réduire la pollution atmosphérique, les communautés, les parties prenantes et les résidents exigent souvent l'installation de dispositifs de filtration de l'air dans les tunnels avant qu'il ne soit rejeté dans l'atmosphère.
Il en résulte une décision d'installer des équipements de filtration qui est rarement rationnelle ou technique, mais une réponse ad hoc à la pression de l'opinion publique. Avant toute prise de décision sur cette question, il est cependant essentiel de :
• Effectuer une analyse pour fournir une évaluation de l'efficacité réelle attendue en matière de qualité de l'air, et la comparer à l'estimation des coûts d'investissement et des coûts opérationnels (en particulier les coûts énergétiques et de maintenance) afin d'établir un rapport prévisionnel rationnel et équilibré de la situation technique et financière ;
• Prendre en compte les progrès réalisés par l'industrie automobile pour réduire les émissions et la pollution des véhicules et ainsi limiter la concentration de polluants. Cette réduction de la concentration de polluants entraînerait, avec le temps, la diminution de l'efficacité des dispositifs de filtration de l'air installés ;
• Analyser l'expérience internationale et identifier les raisons pour lesquelles de nombreuses installations de traitement de l'air existantes ont été mises hors service.
g - Conditions de circulation - Gestion du trafic
Les liaisons entre les rampes de sortie et le réseau de surface doivent être équipées de manière à permettre la supervision et la gestion du trafic en temps réel. Cette disposition permet de réduire les embouteillages à l'intérieur du tunnel et d'améliorer la sécurité si les incidents dans le tunnel nécessitent une évacuation rapide des usagers.
h – Exploitation
La coordination entre les exploitants des infrastructures physiquement connectées est en général adéquate. Toutefois, il est souvent essentiel d'améliorer cette coordination en clarifiant la situation et le rôle de chaque exploitant (notamment en cas de congestion du trafic et d'incendie) en définissant des procédures communes et en déterminant les priorités entre les différentes parties de l'infrastructure et leur trafic.
| Continents | Pays | Villes | Noms des "Ensembles de tunnels" | Annexes |
|---|---|---|---|---|
| Asie | Chine | Changsha | Tunnel routier de Yingpan | 1-1 |
| Chongqing | Périphérique routier souterrain du quartier d’affaires Jiefangbei |
1-5 | ||
| Japon | Tokyo | Chiyoda | 1-2 | |
| Yamate | 1-3 | |||
| Corée du Sud | Séoul | Shinlim-Bongchun et Shinlim-2 | 1-4 | |
| Europe | Autriche | Vienne | Kaisermühlen | 2-1 |
| Belgique | Bruxelles | Léopold II | 2-2 | |
| Belliard | 2-3 | |||
| République Tchèque | Prague | Ensemble des 3 tunnels Blanka | 2-4 | |
| Mrazovka et Strahov | 2-5 | |||
| Finlande | Helsinki | Tunnel de service Kehu | 2-6 | |
| France | Annecy | Courier | 2-7 | |
| Ile-de-France | Duplex A 86 | 2-8 | ||
| Lyon | Croix-Rousse | 2-9 | ||
| Paris La Défense | Voie des Bâtisseurs | 2-10 | ||
| Echangeur autoroutier A14/A86 | 2-11 | |||
| Allemagne | Düsseldorf | Tunnel Kö-Bogen | 2-21 | |
| Italie | Valsassina | Tunnel de Valsassina | 2-12 | |
| Monaco | Monaco | Tunnel sous le rocher | 2-13 | |
| Norvège | Oslo | Tunnel de l'Opéra | 2-14 | |
| Tromso | 3 tunnels interconnectés | 2-15 | ||
| Espagne | Madrid | M30 By-pass Sud | 2-16 | |
| M30 Rio | 2-17 | |||
| Tunnel d’AZCA | 2-22 | |||
| Tunnel Cuatro Torres | 2-23 | |||
| Suède | Stockholm | Périphérique - Tronçon Nord | 2-18 | |
| Périphérique - Tronçon Sud | 2-19 | |||
| Pays-Bas | La Haye | Tunnel de Sijtwende | 2-20 | |
| Amérique du Nord | Canada Québec | Montréal | Tunnels Ville-Marie et Viger | 3-1 |
| Etats-Unis |
Boston | Boston artery | 3-2 | |
| Seattle | Interstate 90 Tunnel du Mt. Baker | 3-3 | ||
| Tunnel de la SR 99 Alaskan Way Viaduct | 3-4 | |||
| Océanie | Australie | Brisbane | Tunnel M7 Clem Jones (CLEM7) | 4-1 |
Les "réseaux routiers souterrains" sont des "systèmes complexes". Toutes les recommandations présentées dans les 5 premières pages du chapitre "Questions stratégiques" leur sont applicables. Néanmoins, certains "sous-ensembles" et "paramètres" mentionnés dans la page "Tunnel : un système complexe" présentent un impact potentiel beaucoup plus important sur les réseaux souterrains. Les "interactions entre paramètres" (voir sa section 2.2) sont généralement beaucoup plus étendues et complexes.
Plusieurs défis stratégiques majeurs présentés dans les références ci-dessus, ainsi que leurs principales interactions, et les paramètres supplémentaires ci-dessous, doivent être bien pris en compte dans le processus de développement des conceptions de tunnels et pour la construction et l'exploitation des tunnels.
Ce terme s'applique à la section des tunnels, au tracé vertical, à la mise en place des échangeurs, aux rampes d'accès et de sortie. Outre les recommandations de la section 1 de la page "Conception générale du tunnel (nouveau tunnel)", les éléments suivants doivent être pris en compte :
a - Occupation du sol
L'occupation du sol concerne l'occupation des zones en plein air (routes, bâtiments et structures diverses, parcs et zones protégées, etc.) et l'occupation volumétrique de l'espace souterrain (infrastructures souterraines telles que le métro, les parkings, les réseaux divers, les fondations des bâtiments, etc.)
Les interfaces entre les espaces souterrains et de surface sont nombreuses : cheminées de ventilation, rampes d'accès et de sortie, cheminements d'évacuation et accès intermédiaires de secours.
Les contraintes d'occupation du sol en surface et en sous-sol ne sont pas toujours compatibles avec un lieu donné et il est souvent nécessaire de découpler les structures de surface de celles du sous-sol. Cette relation peut être mise en œuvre par des puits inclinés ou des couloirs souterrains qui relient tous les puits verticaux situés à l'écart du tracé du tunnel.
b - Géologie, géotechnique, hydrogéologie
Les conditions géologiques, géotechniques et hydrogéologiques ont un impact significatif sur le tracé den plan et le profil en long, notamment en ce qui concerne le risque de tassement, la possibilité de construction sous des structures existantes et les distances à respecter par rapport aux structures de surface ou souterraines existantes, en fonction de la méthodologie de construction envisagée.
Ces conditions peuvent également influencer la position des échangeurs souterrains. Par exemple, dans le cas d'un sol meuble sous le niveau de la nappe phréatique, un élargissement localisé de la section transversale pour construire des zones de convergence et de divergence des rampes pourrait nécessiter des travaux de construction à partir de la surface (grands puits, travaux de traitement et de consolidation des terres). Ces travaux nécessitent la mise en place d'une occupation temporaire en surface. Dans de telles conditions, l'emplacement des échangeurs souterrains doit alors également tenir compte du type d'occupation des terres en surface.
c - Fonctionnalité pour le trafic
La fonctionnalité du tracé concerne principalement les zones où il faut construire une connexion avec le réseau routier en surface (ou éventuellement avec d'autres structures souterraines). La position et la conception des principales têtes du tunnel, les rampes d'accès et de sortie, ainsi que l'emplacement des échangeurs dépendent de ces fonctionnalités.
L'emplacement de toutes ces connexions est également lié au volume du trafic dans le réseau souterrain, ainsi qu'à ses multiples entrées et sorties. Les raccordements doivent tenir compte de la capacité d'absorption du trafic dans le réseau routier de surface, des ajustements de la conception des raccordements afin d'éviter les encombrements du trafic souterrain et de réduire ainsi les accidents et les risques d'incendie importants dans les tunnels.
d - Sécurité - Risques d'accidents
L'analyse des réseaux existants montre une concentration d'accidents autour des zones à géométrie courbe, des pentes trop raides et une visibilité insuffisante autour des zones de convergence et de divergence des rampes.
Tous ces éléments doivent être soigneusement pris en compte dès le début de la conception de tracés en plan et profils en long d'un nouveau réseau.
e - Méthodes de construction - Période de temps
La méthodologie de construction a un impact direct sur les tracés en plan et profils en long (et vice-versa). Elles sont également fortement guidées par les conditions géologiques, géotechniques et hydrogéologiques.
Les méthodes de construction peuvent avoir un impact important sur l'emplacement des têtes des tunnels. En particulier, l'utilisation d'un bouclier (bouclier à pression de boue ou à pression de terre) nécessite une surface de chantier importante non seulement pour le montage d'un tunnelier mais aussi pendant toute la durée des travaux (notamment pour le traitement du marnage et le stockage provisoire). Un tunnel foré de manière conventionnelle (lorsque les conditions du sol le permettent) nécessite moins d'installations à proximité de la tête, et peut être réalisé sur une emprise plus réduite.
L'analyse du raccourcissement des délais de construction peut avoir un impact sur les tracés en plan et profil en long, par exemple pour rendre possible des sites intermédiaires d'accès à la construction.
f - Conditions environnementales
Pendant la période d'exploitation du réseau, les principales préoccupations sont la qualité de l'air et les impacts sonores. Ces préoccupations ont des répercussions sur le positionnement des têtes des tunnels et des puits de ventilation. Ces questions doivent être analysées avec soin, en particulier pour ce qui concerne les installations de ventilation ainsi que les équipements supplémentaires susceptibles de réduire l'impact environnemental.
La position des têtes, et des installations temporaires de chantier associées, doit également être analysée d'un point de vue environnemental en termes de méthodes et de délais de construction. Par exemple, une méthode de construction conventionnelle aura un impact sonore plus important qu'une méthode de construction par TBM. Si la tête du tunnel est située dans une zone sensible au bruit, les travaux devront être suspendus pendant les périodes nocturnes plus calmes, ce qui prolongera la période de construction et entraînera une inflation des coûts. Une modification de l'emplacement de la tête ou des modifications du tracé peuvent réduire ces impacts.
En plus des recommandations de la section 2 de la page "Conception générale du tunnel (nouveau tunnel)", les éléments suivants doivent être pris en compte :
a - Nature du trafic - Fonction
Comme mentionné au point 2.4.b ci-dessus, la nature du trafic est un facteur qui doit être soigneusement analysé en ce qui concerne leurs conditions initiales ainsi que leur évolution dans le temps. De nombreux réseaux urbains souterrains interdisent les véhicules lourds (plus de 3,5 t ou 12 t selon les différentes conditions), même s'ils ont été conçus avec des caractéristiques standard de hauteur libre verticale et de largeur de voie (définies dans le règlement de circulation).
L'analyse de la "fonction" du réseau souterrain et de l'évolution de cette fonction est essentielle. Elle permet d'optimiser la section transversale par le choix de caractéristiques géométriques (hauteur libre verticale et largeur de voie) afin d'assurer l'adéquation avec le trafic actuel et futur qui empruntera le réseau.
Les économies réalisées sur les coûts de construction sont importantes (de 20 à 30 % selon les caractéristiques choisies). Le cas échéant, ces économies peuvent permettre de financer un projet, et donc d'en assurer la faisabilité, alors qu'il n'aurait pas été possible de respecter les dégagements verticaux et la largeur de voie standard.
b - Volume du trafic
Le volume de trafic est le facteur déterminant pour définir le nombre de voies du tunnel principal, ainsi que les échangeurs ou les rampes d'accès et de sortie.
Le volume du trafic doit être pris en compte lors de la définition de la longueur des voies de fusion et de divergence pour les entrées et les sorties. Le risque de congestion, au niveau du raccordement des rampes de sortie au réseau de surface, doit également être pris en compte, ainsi que les conséquences que cela entraîne sur le tunnel principal (file d'attente de goulots d'étranglement) pour déterminer s'il est nécessaire ou non de concevoir et d'allonger une voie parallèle en amont du point de divergence de la rampe de sortie de la route principale.
c - Ventilation
Les galeries de ventilation à installer à l'intérieur de la structure contribuent considérablement à l'exigence d'espace. Il est donc nécessaire de procéder à une "analyse des dangers et des risques" préalable, et à un premier dimensionnement des installations de ventilation avant de fixer définitivement les caractéristiques de la section fonctionnelle. Cette approche est souvent itérative.
d - Géologie - Géotechnique - Hydrogéologie - Méthodes de construction
Les conditions géologiques, hydrogéologiques et géotechniques, ainsi que les méthodes de construction (qui sont souvent liées entre elles) ont un impact vital sur la forme et la surface de la section transversale. L'exemple suivant illustre cette interaction.
Dans les sols meubles sous le niveau de la nappe phréatique, l'utilisation d'un bouclier sera nécessaire pour la construction du tunnel principal. Le tunnel principal sera de forme circulaire. Toutefois, sa section dépendra également d'autres fonctions :
• Pour un tunnel composé de deux tubes, les sorties de secours sont généralement assurées par des communications entre les deux tubes. La construction de ces passages dans ces conditions de sol est extrêmement coûteuse car elle nécessite d'importants travaux de consolidation du sol (injection de coulis ou congélation). Des études ont montré qu'il est plus économique d'intégrer les galeries de secours à l'intérieur de la section excavée (généralement sous la chaussée) et de relier la galerie de secours à des liaisons verticales le long de la chaussée.
• Une déviation de chaussée pour les rampes de sortie ou la convergence de rampes d'accès nécessite un élargissement de la section sur plusieurs centaines de mètres. Ces travaux sont extrêmement coûteux à réaliser dans ces conditions de terrain. Il est généralement plus économique d'aménager une section avec une voie supplémentaire qui sera utilisée comme voie de sortie ou de convergence vers les rampes, et comme voie d'arrêt d'urgence dans le tunnel principal. La zone nécessitant des travaux d'élargissement coûteux est ainsi limitée à environ 50 m. Elle peut être construite à l'intérieur d'un puits temporaire qui peut également être dimensionné pour permettre la construction de locaux techniques ou d'une station de ventilation.
Les recommandations de la section 3 de la page "Conception générale du tunnel (nouveau tunnel)" sont également applicables aux "réseaux routiers souterrains". L'approche de l'analyse doit néanmoins tenir compte de la complexité des réseaux souterrains et de l'influence pénalisante de certains facteurs, en particulier :
a - Trafic
Le volume du trafic est généralement plus important et dans des conditions de trafic élevé, les embouteillages sont beaucoup plus fréquents. Il s'ensuit que le nombre de personnes dans le tunnel est beaucoup plus élevé et qu'en cas d'incident, le nombre d'usagers à évacuer sera plus important.
Les zones de convergence et de divergence des rampes sont des endroits importants en termes de risque d'accident.
L'hypothèse, qui prévaut parfois dès le début des projets, selon laquelle il n'y aura jamais de congestion du trafic doit être analysée avec beaucoup de circonspection. Il est en effet possible de réguler le volume du trafic entrant dans un réseau souterrain afin d'éliminer tout risque de goulots d'étranglement. Néanmoins, cela conduit à une diminution importante de la capacité de l'infrastructure (en termes de volume de trafic) qui va souvent à l'encontre du raisonnement qui justifie sa construction. Avec le temps, les mesures de réduction du trafic entrant doivent être assouplies, voire abandonnées en raison de la nécessité d'augmenter la capacité du trafic. La probabilité et la récurrence des goulots d'étranglement augmentent, sans tenir compte de l'hypothèse initiale sur laquelle le réseau était basé (notamment en termes de sécurité et de ventilation lors d'incidents).
b - Évacuation d'urgence - accès d'urgence
L'analyse doit prendre en compte :
• Le volume potentiellement plus important d'usagers de la route devant être évacués, et la nécessité qui en découle de fournir des informations, des communications et des méthodes d'évacuation adéquates,
• La complexité liée au "réseau" et à ses nombreuses branches, la multiplicité éventuelle des exploitants et des interfaces qui en résultent, la localisation précise des incidents et des usagers à sécuriser et à évacuer,
• Les délais de réponse, en tenant compte du trafic et de l'encombrement éventuel du réseau de surface, une identification correcte des lieux de l'incident, et une définition adéquate des points d'accès et des méthodes d'engagement de l'incident,
• La nécessité pour les équipes d'intervention d'avoir une bonne connaissance du réseau, ce qui entraîne un renforcement des formations et des sessions pratiques (voir section 3.4. ci-dessus).
c - Ventilation
Le concept et la conception des systèmes de ventilation doivent être pris en compte :
• Le volume et la classification du trafic, ainsi que son évolution dans le temps,
• Les risques de congestion du trafic, rendant généralement indispensable la construction d'un système d'extraction des fumées,
• Les contraintes environnementales, notamment les points de rejet de l'air pollué, les méthodes de rejet et leur acceptabilité. Cela peut nécessiter :
o La construction de points de décharge éloignés du tracé principal et la construction de galeries de ventilation indépendantes du tunnel pour relier le tunnel aux puits,
o La mise en place de systèmes de filtration de l'air dans les tunnels avant leur rejet dans l'atmosphère,
• La multitude de branches du réseau et la nécessité de les rendre indépendantes les unes des autres sur le plan opérationnel pour éviter la propagation des fumées dans le réseau en cas d'incendie.
d - Communication avec les usagers
La communication avec les usagers du tunnel doit être renforcée et adaptée à travers la multitude de branches du réseau. La communication doit pouvoir être différenciée entre les différentes branches en fonction des besoins opérationnels, notamment en cas d'incendie.
Les usagers doivent pouvoir identifier leur position à l'intérieur du réseau, ce qui nécessiterait, par exemple, l'installation de signes spécifiques, de codes de couleur, etc.
Les panneaux de direction et d'information préalable aux échangeurs ou aux rampes doivent faire l'objet d'un examen attentif, notamment en ce qui concerne les distances de visibilité des signaux et la lisibilité de la signalisation.
e - Besoins opérationnels
Les besoins opérationnels spécifiques (voir section 3.6. de la page "Conception générale du tunnel (nouveau tunnel)") doivent être adaptés à la complexité d'un réseau, au volume du trafic et aux difficultés accrues qui en résultent pour réaliser les interventions dans les conditions de circulation.
Les recommandations de la section 4 de la page "Conception générale du tunnel (nouveau tunnel)" sont également applicables aux "réseaux routiers souterrains". Néanmoins, les analyses doivent tenir compte de la complexité des réseaux routiers souterrains et des besoins ou conditions supplémentaires mentionnés dans la section 3.
Les interfaces entre les opérateurs de réseaux associés ou connexes doivent faire l'objet d'une analyse spécifique, notamment pour tous les aspects concernant, d'une part, la gestion du trafic et, d'autre part, la sécurité (en particulier les incendies), y compris l'évacuation des usagers et l’action des services d'intervention d'urgence en cas d'incendie.
Les centres de contrôle doivent tenir compte des interfaces au sein du réseau et entre les divers exploitants. Ils doivent permettre la transmission d'informations communes essentielles à chaque exploitant et faciliter l'éventuelle hiérarchie temporaire d'un centre de contrôle sur un autre. La conception architecturale du réseau de centres de contrôle, de leurs performances et de leurs méthodes doit faire l'objet d'une analyse globale des organisations, des responsabilités, des enjeux et des risques. Cette analyse doit refléter une série de conditions opérationnelles, comme par exemple lors de scénarios normaux et d'urgence, et doit examiner l'interaction entre les différentes sous-sections du réseau et les responsabilités respectives de chaque centre de contrôle.
Imprimer