Manuel des tunnels routiers

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5.3. Impact sur l’eau

L'impact des infrastructures routières sur la qualité de l'eau peut être très significatif à la fois pendant l'exploitation normale (fuites d'hydrocarbures, usure des pneumatiques...) et en situation accidentelle (déversement de grandes quantités de polluants).

L’existence d’un tunnel ne modifie pas beaucoup ce problème. Comme sur toute route, le besoin de traitement des eaux existe (décantation, élimination des polluants) avant le rejet dans le milieu naturel. Quelques éléments spécifiques aux tunnels doivent cependant être pris en compte lors de la conception des systèmes de traitement des eaux. Premièrement, les tunnels doivent être nettoyés régulièrement, jusqu’à une fois par mois pour des tunnels urbains à fort trafic. Cela génère d’importants volumes d’eaux usées contenant des produits de nettoyage. En outre, les tunnels autorisés aux véhicules transportant des marchandises dangereuses sont généralement équipés de caniveaux spécifiques afin de limiter l’épandage de liquides inflammables sur la chaussée. Si un déversement accidentel se produit, le débit de liquide pollué dans ces caniveaux peut être supérieur à ceux rencontrés sur une chaussée routière ordinaire, et le système de traitement des eaux doit être capable de faire face à de tels débits.

Des problèmes très difficiles liés à l’eau peuvent être rencontrés durant la phase de construction d’un tunnel, concernant par exemple la turbidité des effluents du chantier. Des mesures appropriées doivent alors être prises. Dans certains cas, elles représentent des contraintes et des coûts significatifs pour le chantier. La construction des tunnels et les problèmes associés n’entrent pas dans le champ de compétence du comité AIPCR sur l’exploitation des tunnels. Le lecteur se reportera utilement aux recommandations de l’AITES pour de plus amples informations.

Fig. 5.3.1 : Infiltration d’eau dans un tunnel construit avec des voussoirs

L’impact hydrologique est également un aspect à analyser durant le cycle de vie d’un tunnel.

La plus grande part de cet impact du tunnel sur l’eau (et de l’eau sur le tunnel) se produit lors de la construction, mais certains de ces impacts persistent à plus long terme et peuvent devenir une gêne à l’exploitation et à l’entretien du tunnel. Une attention suffisante doit être prêtée à ces processus durant les phases de programmation et de conception de l’ouvrage, afin d’éviter des conséquences néfastes et coûteuses. L’étude détaillée de l’hydrologie de surface et souterraine doit être effectuée avant et pendant la construction. Le tracé et la structures ayant le plus faible impact doivent être sélectionnés afin de minimiser l’interruption et l’altération des processus et des schémas hydrologiques.

En théorie, les tunnels peuvent être imperméables (aucune infiltration d'eau, pression hydraulique complète sur le revêtement) ou (semi-)perméables (permettant un certain volume d'infiltration et évitant une trop forte pression sur le revêtement). En pratique, la plupart des tunnels sont perméables durant la construction et semi-perméables durant l'exploitation. La figure 5.3.1 montre l'infiltration d'eau dans un tunnel construit avec des voussoirs et conçu pour être imperméable.

Fig. 5.3.2 : Ecoulement d’eau dans une couche de basalte perméableDans les tunnels non revêtus (ou dotés d’un revêtement perméable), l’infiltration d’eau peut être importante. La figure 5.3.2 montre l’écoulement d’eau dans une couche de basalte perméable au Canada.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’abaissement du niveau des nappes phréatiques causé par les techniques de construction des ouvrages est un sujet d’importance croissante. Cet effet ne prend généralement pas fin avec la mise en exploitation du tunnel, et les niveaux des nappes baissent presque inévitablement, avec un impact irréversible sur les captages d’eau.

Fig. 5.3.3 : Ecoulement d’eau de drainage et la précipitation de l’hydroxyde de calcium dans un tunnel revêtu en béton (gauche).   Fig. 5.3.4 : Effet similaire dans un joint du revêtement (droite)

L’eau pénétrant dans un tunnel peut dissoudre l’hyroxyde de calcium libre contenu dans le revêtement béton, devenant ainsi plus alcaline (basique) et libérant des dépôts solides dans les systèmes de drainage. Cet effet est plus fréquent dans les tunnels anciens dont les systèmes de drainage sont obsolètes. La figure 5.3.3 montre l’écoulement d’eau de drainage et la précipitation de l’hydroxyde de calcium dans un tunnel revêtu en béton. La figure 5.3.4 montre un effet similaire dans un joint du revêtement.

Références

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