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LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont. LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Utilisation des matériaux dexcavation de tunnels dans le domaine routier Etat des connaissances.

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1 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont

2 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Utilisation des matériaux dexcavation de tunnels dans le domaine routier Etat des connaissances actuelles

3 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Recherche avec l'appui de l'OFROU n Institut des Sols, Roches et Fondations –Prof. F. Descoeudres Laboratoire de mécanique des roches –Prof. A.-G. Dumont Laboratoire des voies de circulation –Prof. A. Parriaux Laboratoire de géologie –Prof. L. Vulliet Laboratoire de mécanique des sols n M. Dysli, P. Robyr, M. Fontana, G. Franciosi

4 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Problématique n Nombreux projets de tunnels prévus –50% des 200 km d'autoroute à construire –80 millions de m 3 sur 10 à 15 ans n Difficultés croissantes de mise en dépôt n Restriction dans l'exploitation des carrières et gravières n Réduction des transports de matériaux par le recyclage n Application des principes du développement durable

5 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont La situation n Pas de méthodologie rationnelle mais des études au coup par coup n Un fort potentiel d'emploi dans des techniques routières (béton, enrobé, couches de fondation, remblais, etc) n Une éventuelle adaptation des méthodes d'excavation

6 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Quantité de matériaux recyclables

7 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Buts de la recherche n établir un état des connaissances actuelles en la matière, basé notamment sur : –la nature géologique des massifs excavés, –les caractéristiques mécaniques des déblais compte tenu du mode d'excavation, –les méthodologies utilisées pour les essais nécessaires à la caractérisation des déblais, les critères et les tests pour le traitement éventuel des matériaux n dégager les solutions d'emploi les plus intéressantes déjà réalisées ou envisagées n servir de base à la rédaction d'un guide méthodologique

8 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Quelques difficultés n Variabilité pétrographique, tri sélectif n Microfissuration par les explosifs n Forme plutôt plate et allongée (tunnelier)

9 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Variabilité pétrographique

10 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Carte géologique générale de la Suisse

11 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Tri sélectif n Selon le mode d'excavation (explosif, tunnelier, haveuse) n Par ULH: n Regroupement d'ULH non contiguës mais cependant semblables n Volume minimum une unité lithologique homogène est un ensemble de roches contiguës dont la composition minéralogique et les propriétés géotechniques sont semblables

12 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Exemple des formations rocheuses du Jura n Découvrir le potentiel de la méthode n Complexité du tri sélectif en ULH n Propriétés et caractéristiques pour une utilisation en technique routière n Aptitude techniques des différentes formations

13 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Aptitude technique des principales formations calcaires du Jura

14 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Modes d'excavation

15 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Modes d'excavation n Explosif –Quantité d'explosifs –Discontinuités du massif rocheux –Etat de contrainte initial n Tunnelier –Dimension fonction de l'espace entre mollettes –Forme plutôt plate n Haveuse –Roches tendres –Relativement cubique

16 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Première évaluation à l'excavation n Pétrographie n Dureté –Los Angeles, –Essai de broyabilité LCPC n Teneur en matières polluantes

17 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Forme

18 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Tri sélectif : Lötschberg et Gothard Sélection au front Matériaux utilisables ? Indices de changements du matériau excavé ? Essais de broyabilité et/ou de charge ponctuelle Caractéristiques mécaniques suffisantes ? Analyse pétrographique et/ou essai dalcali-réaction Matériau adapté pour la fabrication de granulats ? non oui Mise en déchargeTraitements Essais systématiques (suivi de la qualité) oui non oui

19 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Traitements n Sans traitement –Création de remblais –Granulats à béton n Traitements –Transport et mise en dépôt (préconcassage, mouillage, agglutination) –Concassage (type de concasseur, granulométrie, forme, angularité) –Tamisage et lavage

20 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Paramètres de quantification n La pétrographie n La granulométrie n La forme n La propreté n L'angularité n La dureté

21 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Exigences - Caractéristiques

22 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Exigences - Essais

23 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Situation – Enquête en 1999 n 87 ouvrages répertoriés et documentés n Seulement 17 ont produit des granulats n 14 ont été analysés en détails

24 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Répartition géographique Cleuson-Dixence / VS Crapteig / GR Vernayaz / VS Géronde / VS Gorgier / NE Grauholz / BE Lötschberg (sud) / VS Mt Terri / JU Plantzette / VS Sauges / NE Vereina (nord) / GR Vernier / GE Vue-des-Alpes / NE Zürcher S-Bahn / ZU Ruggen / BE Giessbach / BE Chüebalm / BE Sengg / BE Mappo-Moretina / TI

25 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Motivation

26 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Taux de réutilisation

27 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Evaluation de la qualité des matériaux après traitement

28 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Types d'utilisation

29 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Impact sur l'environnement

30 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont Conclusions n L'utilisation des matériaux de tunnel est en forte expansion n Les bilans économiques et écologiques sont généralement positifs n Il manque une méthodologie générale n Les bases normatives sont insuffisantes

31 LAVOC - EPFL Prof. A.-G. Dumont


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