Des défis géologiques complexes relevés pour le tunnel de réfection du Belchen

26 Janvier 2021

Pour la construction du tunnel de réfection du Belchen, Holcim a pu s’appuyer sur sa vaste expérience en matière de technologie du béton pour répondre aux exigences géologiques élevées du chantier. La longue expérience de nos spécialistes techniques s’est avérée déterminante pour la lutte contre les agressions des chlorures et des sulfates et la modélisation de la chaleur d’hydratation. Les certificats de convenance ont pu être établis avant la soumission de l’appel d'offre et ont permis à l’entreprise de construction de bénéficier d’une base de calcul exacte.

 

Les deux tubes existants du tunnel du Belchen entre Bâle et Egerkingen passent à travers une formation géologique complexe constituée, en grande partie, de Keuper gypseux à l’extrême capacité de gonflement. Le tunnel a été construit dans les années 1960. Au fil des années, la pression élevée due au gonflement de la roche a endommagé la structure porteuse des deux tubes du tunnel, rendant un assainissement nécessaire. Afin de limiter au maximum les restrictions de circulation, un tunnel de réfection a été mis en place pour permettre la rénovation ultérieure des deux tubes existants l’un après l’autre.

Une base de calcul claire grâce à d’importants essais préalables
Du fait des conditions géologiques, à savoir la présence de Keuper gypseux à l’extrême capacité de gonflement et de chlorures et de sulfates qui attaquent le béton, la construction du tunnel de réfection a imposé des exigences exceptionnelles au niveau des matériaux à utiliser. Holcim a principalement utilisé les ciments spéciaux Robusto et Fortico. Dès l’étape de l’appel d’offres, elle a procédé à d’importants essais préalables qui lui ont permis d’établir les certificats de convenance des différents bétons et ont garanti à l’entreprise de construction une base de calcul claire.

 

 

Optimisation en continu et accompagnement du processus de construction
Une fois le marché attribué, place aux premiers tests du béton dans la centrale du chantier pour la dalle, l’anneau interne et le béton projeté en présence des spécialistes techniques de Holcim et Sika qui ont pu optimiser en continu les recettes. Holcim a assisté l’entreprise de construction Marti dans les ajustements de la composition du béton destiné aux cuvelages. Nos experts techniques ont ensuite procédé à des mesures et des modélisations sur l’évolution de la température d’hydratation et de la résistance à la compression des éléments de construction en béton. Pour les travaux préparatoires des surfaces d’installation, Holcim a fourni un liant spécial ainsi que le liant Modero pour le remblayage de l’espace annulaire des cuvelages et s’est également chargé de la logistique et du contrôle des silos.

Une collaboration étroite pour des solutions sur mesure
L’étroite collaboration initiée dès le début du projet avec l’entreprise de construction a permis d’élaborer des solutions personnalisées qui ont fortement contribué à la réussite du chantier. Les solutions techniques spécifiques proposées ont notamment représenté un atout déterminant lors de l’appel d’offres. Le tunnel de réfection devrait être mis en service cette année.

 

 
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Thomas Heid, chef de chantier, ARGE Marti Belchen


« Avec Holcim, nous avons déterminé, lors des essais préalables, le malaxage du béton répondant le mieux aux exigences. Nous avons pu bénéficier d’une assistance technique en permanence de la part de Holcim. En cas de problèmes, ses experts sont toujours présents pour nous apporter des solutions rapides et efficaces. Cette réactivité a été, à coup sûr, un facteur décisif pour la réussite du projet. »

 
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Faits et chiffres du projet​:

• Maître d’ouvrage: Office fédéral des routes Astra

• Entreprise exécutante: ARGE Marti Belchen

• Site Web: www.belchentunnel.ch

• Investissement total: 500 millions de francs

• Longueur du tunnel: 3’200 m

• Diamètre de perçage: 13,91 m (tunnelier à bouclier simple)

• Réalisation: 2014 - 2021

 

Produits Holcim utilisés​:

• Quantité totale: env. 8’ 000 tonnes de ciment

• Fortico 5R: ciment pour les cuvelages

• Robusto 4R: anneau intérieur / béton de construction et galeries techniques

• Optimo 4: tranchée d’accès

• Modero 3B: remblai pour les cuvelages

• Dorosol C30 & H50: stabilisation des surfaces d’installation