tranchée couverte

La tranchée couverte est une méthode de construction de tunnel où le sol est excavé jusqu'à la profondeur totale du tunnel, la structure est construite à ou près de la surface, puis l'excavation est remblayée et restaurée. Contrairement au forage profond qui creuse un tunnel sous terre, la tranchée couverte travaille vers le bas à partir de la surface. Cette méthode convient aux tunnels en zones urbaines sous les rues, les voies ferrées ou les services publics où la profondeur du tunnel est généralement de 5 à 20 mètres sous le niveau du sol.

La séquence de base implique l'excavation d'une tranchée plus large que le tunnel fini pour permettre l'espace de travail, l'installation de blindages temporaires ou de murs diaphragmes pour retenir le sol, la construction d'une structure en caisson ou en arc en béton armé au fond, puis le retrait des supports et le remblayage par-dessus. Les murs diaphragmes (murs de pieux sécants ou tangents) sont courants pour les excavations profondes dans les sols mous ou dans les sites urbains encombrés. Les excavations étayées utilisant des entretoises en acier ou des palplanches fonctionnent dans des coupes moins profondes ou des matériaux plus fermes. Le battage de palplanches convient aux sites avec des nappes phréatiques élevées ou lorsque des structures adjacentes sont proches.

Le risque principal est la perte de terrain et le tassement des propriétés adjacentes pendant l'excavation et avant que le remblai ne soit compacté. Les services publics et les sous-sols des bâtiments flanquant l'excavation doivent être protégés ou déplacés. L'afflux d'eau, qu'il provienne de la pluie, de la montée des eaux souterraines ou de ruptures de canalisations, peut emporter les fines et déstabiliser la face de la coupe. La rupture d'étaiement sous surcharge est rare mais catastrophique, c'est pourquoi les ouvrages temporaires sont conçus avec des facteurs de sécurité généralement compris entre 1,3 et 1,5.

La tranchée couverte est devenue la méthode standard pour les systèmes de métro à la fin du 19e et au début du 20e siècle car elle était plus rapide et moins chère que l'exploitation minière profonde pour les itinéraires urbains peu profonds. Le métro de Londres, le métro de Paris et de nombreux autres ont construit des portions substantielles de cette manière. La tranchée couverte moderne bénéficie du remblai en matériau à faible résistance contrôlée (CLSM), qui peut être excavé plus tard avec des outils manuels si les services publics ont besoin d'accès, et des théodolites laser et du guidage GPS pour un positionnement précis des caissons.

Le compromis par rapport au forage profond est clair : la tranchée couverte est plus rapide et permet des inspections régulières à chaque étape, mais elle perturbe les rues et les propriétés pendant la construction. Les tunnels profonds évitent les perturbations de surface mais coûtent beaucoup plus cher au mètre et nécessitent un équipement de forage spécialisé. Pour les stations en centre-ville, la tranchée couverte est standard. Pour les longs tronçons de ligne principale sous des terrains développés, le forage profond l'emporte souvent malgré un coût unitaire plus élevé.