N° 254 - Mars/A vril 2016

Transcription

N° 254 - Mars/A vril 2016
N° 254 - Mars/Avril 2016
BÉTON PROJETÉ + ÉTANCHÉITÉ,
DES TUNNELS MAÎTRISÉS
Accélérateurs pour béton projeté Sigunit®
Fibres pour béton projeté SikaFibre®
Etanchéité des joints Sika Dilatec®
Adjuvantation pour voussoirs Sika ViscoCrete®
Membranes pour tunnels SikaPlan®
Produits pour tunneliers : Sika Foam®, Sika Grease®, Sika Drill®…
Service lecteur : [email protected]
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Béton(s)Mag Sika Tunnel VO.indd 1
16/12/2014 15:07
SOMMAIRE/SUMMARY
ORGANE OFFICIEL DE L’ASSOCIATION FRANÇAISE DES TUNNELS ET DE L’ESPACE SOUTERRAIN
OFFICIAL ORGAN OF THE FRENCH TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION
Revue bimestrielle n° 254
Bi-monthly magazine
Mars/Avril 2016
Dépôt légal 1 er semestre 2016
www.aftes.asso.fr
75
AFTES INFO
76
COMMUNICATION &
ÉVÈNEMENTS 81
CHANTIERS / WORKSITES
105
EOLE - Prolongement du RER E vers
l’Ouest - Management des risques
vis à vis des avoisinants
Les passagers du Grand Paris Express
ESPACE SOUTERRAIN /
UNDERGROUND SPACE
148
© Setec-Egis-Agence Duthilleul
EDITORIAL
Marianne Sénechal, Nicolas Dupriez,
Frédéric Bultel
EOLE - Western extension of the RER E line
Risk management for neighbouring structures
Philippe Millard
CHANTIERS / WORKSITES
Projet national Ville 10D - Ville d’idées
Journée d’échanges « Penser la ville
avec son sous-sol – l’avenir de
l’aménagement souterrain »
Maurice GUILLAUD
France national research project
“the 10D city-a city of ideas”
One-day workshop « Think deep:
to create an urban underground future »
135
AGENDA
152
Congrès, Colloques, Journées d’études
RECOMMENDATION
OF AFTES’ WG25
84
Technical events
Nouvelles techniques de raccordements
d’étanchéité sur le tramway T6
Châtillon/Viroflay
Cost control and
forms of contract
RAZEL - BEC
3 rue René Razel - Christ de Saclay
91892 ORSAY Cedex
Tél : 01 69 85 69 85 - Fax : 01 69 85 68 43
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Chantier du Prolongement de la ligne 14 du métro parisien.
Photo surface : © Dominique Feintrenie
Photo du tunnelier : © Nicolas Vercellino
Jean-Louis Mahuet, Jean-Noël Louchart
New techniques for sealing connections
on the T6 Châtillon/Viroflay tramway
Les articles signés n’engagent que la responsabilité de leur auteur.
Tous droits de reproduction, traduction, adaptation, totales ou partielles
sous quelques formes que ce soit, sont expressément réservés.
Articles are signed under the sole responsability of their authors. All
reproduction, translation and adaptation of articles (partly or totally)
are subject to copyright.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
È
73
LA NATURE
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L’INTELLIGENCE
COLLECTIVE
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BG Ingénieurs Conseils
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EDITORIAL
GOOD NEWS
DE BONNES
NOUVELLES
Cet éditorial est, inter alia, un outil d’information résumée sur la vie et l’évolution de notre revue. Le plus souvent, rien de bouleversant n’est à signaler et
l’édito n’est qu’un espace de liberté où s’exprime l’humeur du rédacteur… mais
aujourd’hui il est une figure imposée destinée à rapporter à nos lecteurs les
décisions importantes, approuvées par le Conseil d’administration du 16 mars
dernier, concernant la publication de Tunnels et Espace Souterrain. En 2017, la
revue deviendra trimestrielle et les Recommandations techniques – au nombre
de 2 à 3 par an – seront publiées et davantage mises en valeur sous forme de
recueils séparés ; pour 2016, période de transition, seront édités 5 numéros
(dont un double pour la période de mai à août) ainsi que des Recommandations
intégrées ou séparées selon leur taille.
Egalement au programme de l’an prochain : un “rafraîchissement” de la
maquette de la revue et une équipe de rédaction/édition rajeunie mais soucieuse aussi de préserver les “fondamentaux” tels que la qualité des textes, le
niveau technique, le respect de l’éthique, qui sont au cœur de notre doctrine.
Il reste cependant que notre souci majeur et récurrent est celui du nombre trop
faible d’articles techniques proposés (donc de notre trop courte visibilité éditoriale) dû à plusieurs facteurs connus et déjà évoqués dont, au premier chef, la
surcharge de travail des rédacteurs potentiels. A noter que nous n’incriminons
plus – comme nous avons pu le faire dans le passé – les présentations “powerpoint”… au contraire ! Ainsi, dans cette édition, le compte-rendu de la Journée
du 2 février « Penser la ville avec son sous-sol » ne se concentre-t-il que sur
les échanges de la Table Ronde et renvoie au site www.ville10D.fr où toutes les
interventions sont intégralement téléchargeables !
Les grands travaux de tunnels qui débutent en France ainsi que l’élargissement
de notre champ rédactionnel aux pays du “club” des Associations européennes
des tunnels et de l’espace souterrain (Belgique, déjà associée à nos publications, mais aussi Espagne, Italie, Portugal, Suisse et d’autres encore) devraient
dans l’avenir nous apporter plus de grain à moudre et nous permettre ainsi
d’échapper aux habituelles “montées d’adrénaline et tensions de bouclage”
qu’il convient d’éviter à partir d’un certain âge !
Bonne lecture !
PS - Chers lecteurs, il y a quelques jours vous avez reçu, par messagerie électronique, le premier bulletin d’information du Congrès 2017 de l’AFTES dont
le calendrier démarre très fort avec, dès début mai, l’appel à candidatures des
résumés. Alors, tous dans les starting-blocks !
Among other things, this editorial is an information tool that summarises the life of our magazine and the changes it is undergoing.
Generally speaking, there is nothing earth-shattering to report and
the editorial is simply a space where the editor is free to express
him or herself. But today, it is a key element whose purpose is to
let our readers know about certain important decisions approved
by the board of directors meeting that took place on 16 March,
and that concern the publication of Tunnels & Espace Souterrain.
In 2017, the magazine will become quarterly and the Technical
Recommendations – of which there are two or three per year – will
be highlighted by being separately published as digests. In 2016,
being the transition period, five issues (including a double issue
for the period from May to August) and some Recommendations,
either independent or integrated, will be published.
Next year’s programme also includes giving the magazine layout
a new look. The editorial team will be younger but ever-conscious
of the need to preserve “fundamentals” such as the quality and
technical level of the articles as well as a respect for ethics, aspects
that are essential to our doctrine.
Nevertheless, our major and recurrent concern is the insufficient
number of technical articles proposed (and thus our insufficient
editorial visibility). This is due to several known and previously
mentioned factors, the most important of which being the work
overload of potential authors. It should be noted that we no longer
blame PowerPoint presentations as we have in the past. On the
contrary! As a result, in this edition, the report covering the 2nd
February session dedicated to the «Incorporation of the underground space into the city» focuses on the round table discussion,
and only reference is made to the www.ville10D.fr site where all the
speeches can be downloaded.
The major tunnel works now beginning in France alongside our
increasing editorial scope to include countries forming part of the
“club” represented by the European Associations of tunnels and
underground space (Belgium, which is already associated with
out publications, as well as Spain, Italy, Portugal, Switzerland and
others) should in the future give even more food for thought while
allowing us to avoid the all-too-well-known adrenalin rushes and
the stress of putting the magazine to bed – aspects to be avoided
when you’ve reached a certain age!
Happy reading!
Maurice Guillaud, Rédacteur en chef / Chief editor
PS - Dear readers, a few days ago you received an email containing
the first AFTES 2017 conference information bulletin. The intense programme will begin in early May with a call for applications for the summaries. Time is short, so everybody needs to be in their starting-blocks.
Directeur de publication : Yann LEBLAIS - Rédacteur en chef : Maurice GUILLAUD - Comité de rédaction : Nicole Bajard, Responsable site AFTES - Anne BRISSAUD, Responsable communication NFM
Technologies - Didier DE BRUYN, Vice-Président ABTUS - Michel DUCROT, Eiffage TP - Pierre DUFFAUT, Ingénieur-conseil - Frédéric PELLET, Mines-Paristech - Bernard FALCONNAT, Ingénieur-conseil - Jean-Paul
GODARD, Cadre de direction honoraire RATP - Jean-Bernard KAZMIERCZAK, Inéris - Benjamin LECOMTE, VINCI Construction - Alain MERCUSOT, CETU / Secrétaire Général AFTES - Gilles PARADIS, SNCF IGOA Tunnels
Jean PIRAUD, Antéa - Patrick RAMOND, Razel-Bec - Patrice SALVAUDON, Expert judiciaire - François VALIN, Comité MEP, AFTES - Michèle VARJABEDIAN, Systra - AFTES - Siège social : AFTES 15, rue de la Fontaine au Roi - 75011 PARIS - Tél. : +33 (0)1 44 58 27 43 - [email protected] - Adhésion : Secrétariat AFTES : Sakina MOHAMED - Site Web : www.aftes.asso.fr - Edition Spécifique :
33, place Décurel - F 69760 LIMONEST Maquette : Estelle PORCHET - Publicité : Catherine JOLIVET - [email protected] - Tél. : 33 (0)4 37 91 69 50 - Télécopie : 33 (0)4 37 91 69 59 - Abonnement :
[email protected]
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
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AFTES INFO
Copenhagen metro Marmor Church.
Dernières nouvelles / Latest news
Grand Chambon tunnel extension.
The Isère regional council has awarded the contract
for the construction of the 500 metre extension to
the Grand Chambon tunnel on the RD 1091 highway
to the Eiffage Génie Civil / Carron consortium. On
completion, the tunnel will be 960 metres long. The
works also include the construction of a 170 metres
long safety gallery to evacuate users and consolidate the rock. The works are programmed to take 20
months and the contract represents €14.5 million.
Tunnel de Jenner
TELT (Tunnel Euralpin Lyon Turin)
Le 8 mars, lors du sommet annuel franco-italien, le Président français, M. François Hollande,
et le Premier Ministre italien, M. Matteo Renzi,
ont signé un «protocole additionnel» confirmant
le coût de la liaison ferroviaire Lyon-Turin, défini
l’année dernière. Le coût total du projet est de
8,4 milliards d’euros, dont l’Europe financera
40% et les deux Etats les 60% restant, soit 5
milliards d’euros: 57,9% seront financés par
l’Italie et 42,1 % par la France. Le tunnel de
base du Lyon-Turin devrait être mis en service
en 2028/2029.
Le contrat de l’assistance à maîtrise d’ouvrage
pour la rénovation du tunnel de Jenner, de
680 m de long au Havre, a été attribué à
BG Ingénieur Conseil. Le tunnel a trois tubes :
deux pour le trafic routier, mis en service en
1955, et un pour le tramway, mis en service en
2012. La rénovation ne concerne que les deux
tubes routiers. BG assistera le Maître d’ouvrage
dans la préparation des documents de consultation des entreprises pour la Maîtrise d’œuvre
et les travaux.
TELT
On the 8th of March, during the annual Franco-Italian summit, the French President, Mr. François
Hollande, and the Italian Prime Minister, Mr. Matteo Renzi, signed an ”Additional Protocol” confirming the cost of the Lyon – Turin rail link that had
been defined the previous year. The total cost of
the project is €8.4 billion, of which 40% will be
financed by Europe with the two concerned States
financing the remaining 60%, being €5 billion:
57.9% of which financed by Italy and 42.1% by
France. The Lyon-Turin base tunnel will be opened
in 2028/2029.
Extension du tunnel du Grand Chambon
Le Conseil départemental de l’Isère a confié
au groupement Eiffage Génie Civil / Carron le
contrat de construction de l’extension de 500
mètres du tunnel du Grand Chambon sur la RD
1091 dont la longueur totale sera de 960 mètres
avec l’extension. Les travaux comprennent également la construction d’une galerie de sécurité
de 170 mètres pour l’évacuation des usagers et
la sécurisation du rocher. Les travaux devraient
durer 20 mois et le montant du contrat est de
14,5 millions d’euros.
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
Jenner tunnel
The client assistance contract for the renovation of
the 680 m Jenner tunnel in Le Havre has been awarded to BG Ingenieur Conseil. The tunnel has three
tubes: two for road traffic that was opened in 1955
and one for the tramway opened in 2012. The renovation only concerns the two road tubes. BG will
assist the client in preparing the Contractor consultation documents for the project management and
the works.
Attribution de la station
Fort d’Issy-Vanves Clamart
La Société du Grand Paris a attribué le contrat de
construction de la station Fort d’Issy- Vanves Clamart au groupement Bouygues Travaux Publics
(mandataire) / Solétanche Bachy France / Solétanche Bachy Pieux / Solétanche Bachy Tunnels;
c’est le premier des huit contrats de la ligne 15
Sud à être attribué. La ligne 15 Sud comprend
16 stations sur un linéaire de 33 km de tunnels entre Pont de Sèvres et Noisy- Champs. Le
même groupement construit actuellement le lot
T2 de l’extension de la ligne 14 sur 2,2 km entre
Clichy St Ouen et Mairie de Saint Ouen.
Awarding of the Fort d’Issy-Vanves
Clamart station
Société du Grand Paris has awarded the contract
for the construction of the Fort d’Issy-Vanves Clamart station to the Bouygues Travaux Publics (lead
contractor) / Solétanche Bachy France / Solétanche
Bachy Pieux / Solétanche Bachy Tunnels consortium. This is the first of eight contracts concerning
line 15 to be awarded. The line comprises 16 stations over a distance of 33 km of tunnels between
Pont de Sèvres and Noisy-Champs. The same
consortium is currently building section T2 of the
extension to line 14 over a 2.2 km distance between
Clichy St Ouen and Mairie de Saint Ouen.
Études pour le Grand Paris Express
La Société du Grand Paris a confié au groupement ICARE la maîtrise d’oeuvre de conception
et de réalisation de la ligne 18 entre l’aéroport
d’Orly et la gare de Versailles-Chantiers. Ingérop
est le mandataire du groupement qui comprend
également Artelia Ville & Transport et Arcadis
ainsi que 5 cabinets d’architecte. La ligne 18
aura une longueur totale de 35 km dont pour
le moment 21 km sont prévus en souterrain
et 14 km en surface ou en viaduc. Les travaux
préparatoires de la ligne 18 devraient démarrer
en décembre 2017. La ligne sera inaugurée graduellement avec en 2024 un premier tronçon
entre l’aéroport d’Orly et le CEA St Aubin.
Studies for Grand Paris Express
Société du Grand Paris has awarded the ICARE
consortium the project management for the design
and construction of line 18 between Orly airport and
Versailles-Chantiers station. Ingérop is the lead
contractor for the consortium that also includes
Artelia Ville & Transport and Arcadis as well as five
architectural firms. Line 18 will have a total length
of 35 km of which, for the time being, 21 km are
programmed to be underground and 14 km either
on ground level or on a viaduct. Preparatory works
for line 18 are programmed to begin in December
2017. The line will be inaugurated gradually with,
in 2024, a first section being opened between Orly
airport and the CEA St Aubin station.
AFTES INFO
International
DANEMARK / DENMARK
L’excavation du métro de Copenhague progresse
à grande vitesse. A fin mars, 60% des 15,5 km de
tunnels bi-tube de la CityRing ont été excavés. La
dernière des 17 stations, près de l’église historique de Marmor, a été terminée fin janvier. Cette
station était la plus complexe des 23 sites à réaliser de la ligne, sa conception devant prendre en
compte la stabilité de l’église. Un puits de 40 m
a été construit, car c’est la seule station ou les
deux voies sont superposées. La CityRing devrait
être mise en service en juillet 2019, l’extension
Nordhavn en décembre 2019 et celle de Sudhavn
en 2023. Le nombre annuel de passagers, qui a
été de 57,2 millions en 2015, devrait atteindre
130 millions en 2025.
Excavation works for the Copenhagen metro are
advancing rapidly. By the end of March, 60% of the
15.5 km of the City Ring’s twin-tube tunnels had been
excavated. The last of the 17 stations, located near
the historic Marmor church, was completed in late
January. It was the most complex of the 23 sites to
be constructed on the line as its design had to take
the church’s stability into consideration. A 40 m shaft
was constructed as this was the only station where
the two lines are stacked over one another. The CityRing is programmed to be opened to traffic as from
July 2019, the Nordhavn extension by December
2019 and the Sudhavn line in 2023. The annual
number of passengers, which had reached 57.2 million in 2015, should increase to 130 million by 2025.
Métros d’Athènes
GRECE / GREECE
Attiko Metro, la société en charge des métros d’Athènes et
de Thessalonique, a annoncé que l’excavation au tunnelier de
la première ligne, de 9,6 km de long, avait repris fin mars.
En effet, des découvertes archéologiques à la station Venizélos ont retardé fortement le projet. La première machine a
redémarré depuis la station Nea Elvatia le creusement de la
dernière section du tunnel bi-tube de 1,9 km vers Analipsi;
d’ici fin avril, le second tunnelier démarrera l’excavation du
deuxième tube. Il est prévu que les travaux d’excavation
soient terminés au plus tard fin d’année. Le groupement
Aegek/ Impregilo / Ansaldo / Seli / Ansaldobreda a obtenu le
contrat en mars 2006. La ligne devrait être mise en service
en 2020, soit avec 4 ans de retard. D’autre part, Attiko Metro,
a annoncé que les études de la ligne 4 progressaient et que
l’appel d’offres pour la construction de la section de 12 km
entre Alsos Veikou et Goudi, comprenant 14 stations et évaluée à 1,4 milliard d’euros, pourrait être publié en 2017. Les
études sont également en cours pour la mise en souterrain de
la section de la ligne 1 entre Neo Faliro et Le Pirée avec une
nouvelle station en souterrain à Kaminia pour un investissement de 100 millions d’euros. De plus, des études sont en
cours pour une extension de 3,5 km et 3 stations de la ligne 2,
à Athènes, depuis Ilion, pour un montant de 350 millions
d’euros et, à Thessalonique, pour une extension de 5 km vers
Stavroupoli estimée à 500 millions. A long terme les projets
suivants sont envisagés à Athènes : ligne 4 section B entre Goudi et Maroussi
(9,5 km et 8 stations) pour un montant de 900 millions d’euros, section
C entre Evangelismos et Iliopouli (4,3 km et 3 stations) pour un montant
de 350 millions d’euros, section D entre Alsos Veikou et Perissos (3 km et
2 stations) pour 250 millions et section E entre Maroussi et Lykovrysi (4,5 km
et 3 stations) pour 350 millions d’euros, et également une extension de 3 km
entre Elliniko et Glyfada avec 2 stations pour un montant de 240 millions.
A Thessalonique, une extension de 4,4 km et 4 stations est prévue entre
Evosmos et Kordelio pour un montant de 440 millions d’euros.
Attiko Metro, the company responsible for the metro lines in Athens and Thessalonica, has announced that the TBM excavation of the first 9.6 km long line
had started up again in late March. The problem had been that archaeological
discoveries in the Venizélos station site had seen the project being considerably
delayed. Working from the Nea Elvatia station, the first TBM resumed excavating the last 1.9 km section of the twin-tube tunnel towards Analipsi; by the end
of April, the second TBM will begin excavation works for the second tube. It is
anticipated that the excavation works will be completed at the very latest by the
end of the year. The Aegek/ Impregilo / Ansaldo / Seli / Ansaldobreda consortium
obtained the contract in March 2006. The line should be should be operational as
from 2020, some four years behind schedule. In addition, Attiko Metro has announced that the studies for line 4 were advancing and that the call for bids for the
construction of the 12 km section between Alsos Veikou and Goudi, comprising
14 stations and evaluated at €1.4 billion, could be published in 2017. Studies
are equally being carried out for placing the section of line 1 between Neo Faliro
and Piraeus underground and incorporating a new underground station in Kaminia. This would represent an investment of €100 million. In addition, studies are
underway for a 3.5 km extension and three stations on line 2 in Athens from Ilion
for the sum of €350 million and, in Thessalonica, for a 5 km extension towards
Stavroupoli which is estimated at €500 million. In the long term, the following
projects are envisaged in Athens: line 4 section B between Goudi and Maroussi
(9.5 km and 8 stations) for the sum of €900 million; section C between Evangelismos and Iliopouli (4.3 km and 3 stations) for the sum of €350 million; section
D between Alsos Veikou and Perissos (3 km and 2 stations) for €250 million;
section E between Maroussi and Lykovrysi (4.5 km and 3 stations) for €350 million, as well as a 3 km extension between Elliniko and Glyfada with 2 stations for
the sum of €240 million. In Thessalonica, a 4.4 km extension and four stations
are programmed between Evosmos and Kordelio for the sum of €440 million.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
77
AFTES INFO
SLOVAQUIE / SLOVAKIA
Le premier Ministre
slovaque, M. Robert
Fico, espère signer d’ici
quelques semaines le
contrat de Partenariat
Public-Privé (PPP) pour
le contournement routier de Bratislava. Le groupement Cintra Infraestructuras International/Porr/ Macquarie Capital Group a présenté l’offre la plus
basse pour le contrat de concession comprenant la conception, la construction, le financement, l’exploitation et la maintenance de ce périphérique de
59 km. Les solutions techniques n’ont pas été dévoilées, mais le contournement traverse les Petites Montagnes des Carpates, qui est une zone protégée de 646 km; le projet initial prévoit un tunnel de 9 km. Le consortium
SUISSE / SWITZERLAND
Le 28 février, les Suisses ont voté oui à 57 % en
faveur d’un deuxième tube pour le tunnel routier
du Gothard et la rénovation de l’ouvrage actuel,
de 15,9 km de long. Le Conseil Fédéral et le Parlement étaient tous deux favorables à ce projet
qui permettra que l’axe Nord- Sud du pays reste
ouvert pendant les travaux de rénovation. Le tunnel du Gothard a été mis en service en 1980.
On 28 February, 57% of the Swiss people voted in
favour of a second tube for the Gothard road tunnel and the renovation of the existing 15.9 km long
structure. The Federal Council and the Parliament
were both in favour of this project that would allow
the north-south axis across the country to remain
open during the renovation works. The Gothard
tunnel was opened to traffic in 1980.
Le même jour, les habitants de Neuchâtel ont voté
en faveur du programme «Mobilité 2030» comprenant le nouveau train régional entre Neuchâtel
et La Chaux-de-Fonds, qui inclut une traversée en
souterrain de Val de Ruz et une gare intermédiaire
en souterrain à Cernier, pour un coût total estimé
à 855 millions d’euros, dont 95 seront financés
par le canton. Cette décision arrive 3 ans après
que le projet Transrun ait été rejeté à cause de
son coût trop élevé. Parmi les projets routiers
intégrés à ce programme, figurent le contournement de Locle par le Nord comprenant un tunnel mono tube de 4 km, et le contournement de
La Chaux-de-Fonds avec un tunnel bi-tube de
3,7 km, qui devraient également être terminés
d’ici 2030. Le coût de ces deux déviations est
estimé à 950 millions d’euros. De plus, une galerie de secours sera construite pour le tunnel de
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
a présenté une offre pour un coût de construction de 1,7 milliard d’euros et
une période de concession de 30 ans. Les travaux devraient durer 4 ans.
Within the next few weeks, the Slovakian prime minister, Mr. Robert Fico, hopes
to sign a Public-Private Partnership (PPP) contract for the Bratislava bypass
road. The Cintra Infraestructuras International/Porr/ Macquarie Capital Group
consortium presented the least expensive bid for the concession contact. It included the design, construction, financing, operation and maintenance of the
59 km ring road. While the technical solutions were not revealed, the ring road
crosses through the Carpathian Mountains, being a protected area covering 646
km. The initial project provided for a 9 km tunnel. The consortium presented an
offer for a construction cost of €1.7 billion and a 30 year concession period. The
works are scheduled to take four years.
La Vue des Alpes de 3,2 km de long. Le canton a
annoncé un coût de 110 millions pour cette galerie de 4 m de large, qui devrait être achevée en
2023 ; l’idée qu’elle pourrait être éventuellement
transformée en un second tube était mentionnée
dans les plans initiaux. D’autre part, le tunnel de
La Clusette de 1,1 km situé entre La Sagne et
Les Ponts-de-Martel sera réhabilité entre 2019
et 2022 ; le revêtement du tunnel et les équipements seront rénovés et des rameaux d’interconnexion construits entre les deux tubes. Enfin,
les études de faisabilité d’un contournement Est
de La Chaux-de-Fonds, partiellement en souterrain, seront réalisées.
On 28 February, residents of Neuchâtel voted in favour of the “Mobilité 2030” programme that comprises the new regional train between Neuchâtel and
La Chaux-de-Fonds and includes an underground
crossing of the Val de Ruz and an intermediary underground station in Cernier. The total cost was estimated at €855 million, of which €95 million to be
financed by the canton. This decision arrived three
years after the Transrun project had been rejected
due to its cost which was judged too high. The road
projects integrated into the “Mobilité 2030” programme include the northern bypass
around Locle which incorporates a
4 km long mono-tube tunnel as well
as the bypass around La Chaux-deFonds that includes a 3.7 km twintube tunnel that is also programmed
to be completed by 2030. The cost
of these two deviations is estimated
at €950 million. In addition, a safety
gallery will be constructed for the
3.2 km long La Vue des Alpes tunnel.
The canton has announced a cost of
€110 million for this four metre wide
gallery programmed for completion
in 2023. The idea that this tunnel
could potentially be converted into a
second tube was noted in the initial
drawings. In addition, the 1.1 km long
La Clusette tunnel located between La
Sagne and Les Ponts-de-Martel will
be rehabilitated between 2019 and
2022; the works will include renovating the tunnel
finishes and equipment as well as constructing
interconnection passages between the two tubes.
Finally, feasibility studies for a partially underground
eastern bypass around La Chaux-de-Fonds will be
carried out.
L’Office fédéral des routes a débuté la consultation en vue de la construction du tunnel bi-tube
du Rhin de 4 km de long sur l’A2 entre Birsfelden et Wiese à Bâle. Les premières études
concernent l’impact environnemental. D’autres
appels d’offres seront publiés pour les études
géotechniques, les études de conception et pour
les équipements de sécurité et de ventilation. Le
coût total de ce projet est estimé à 1,1 milliard
d’euros.
The federal roads authority has begun consultations
in view of the construction of the 4 km long Rhin
bi-tube tunnel on the A2 motorway between Birsfelden and the river Wiese in Basel. The first studies
concerned the environmental impact. Other calls for
bids will be published for the geotechnical studies,
design studies and safety and ventilation equipment
studies. The total cost of the project is estimated at
€1.1 billion.
AFTES INFO
NORVEGE / NORWAY
Le 10 mars, l’administration norvégienne des
chemins de fer, Jernbaneverket, a réceptionné
le premier des 4 tunneliers Herrenknecht
destinés à excaver
18,5 km, sur les 20 km, du tunnel bi-tube entre Oslo et Ski. Ce premier tunnelier, à double bouclier de 9,96 m de diamètre, arrivera sur le site en mai prochain et débutera l’excavation en septembre. Les quatre machines devraient
GRANDE BRETAGNE / UNITED KINGDOM
Le 23 mars, la société HS2 Ltd a annoncé les
noms des 9 groupements préqualifiés pour
la construction des 7 lots de la ligne à grande
vitesse High Speed 2 (HS2) entre Londres et
Birmingham :
• Align Joint Venture, Bouygues/Volker
Fitzpatrick/ Sir Robert Mcalpine
• ASL, Acciona Infraestructuras /
John Sisk & Sons / Lagan
• BBV, Balfour Beatty / Vinci / Bemo
• Catalyst, Bechtel
• CEK, Carillion Construction / Eiffage Genie
• Fusion, Morgan Sindall / Bam Nuttall /
Ferrovial Agroman
• LFM, Laing O’rourke / Fcc Construccion /
J.Murphy And Sons Ltd
• Momentum Infrastructure, Dragados /
Hochtief / Gallifordtry
• SCS, Skanska / Costain / Strabag
Pour le Lot S1, comprenant Euston tunnels et
approches, d’un montant estimé entre 759,4 et
1 139 millions d’euros, les groupements CEK,
Fusion, Momentum et SCS ont été préqualifiés ; pour le Lot S2, les tunnels de Northolt
(1 075 à 1 772 millions d’euros), sont préqualifiés Align JV, CEK, Fusion et SCS ; pour le Lot
C1, les tunnels de Chiltern et le viaduc de Colne
Vallery (1 012 à 1 645 millions d’euros), Align JV,
être en service en janvier 2017 ; il est prévu un avancement moyen de 12
à 15 m par machine et par jour. Le tunnel est construit par le groupement
Acciona / Ghella.
On 10 March, Jernbaneverket, the Norwegian railways administration, took deliver
of the first of four Herrenknecht TBM acquired to excavate a distance of 18.5 km out
of the 20 km of the twin-tube tunnel between Oslo and Ski. This first TBM, with its
9.96 m diameter double shield, will arrive on site next May and begin excavation
works in September. The four machines should be operational by January 2017.
Progress rates per machine and per day will average from 12 to 15 m. The tunnel
is being constructed by the Acciona / Ghella consortium.
BBV, LFM et SCS ; pour le Lot C2, tête Nord du
Chiltern Tunnels jusqu’à Brackley (1 012 à 1 645
millions d’euros), Align JV, BBV, CEK et Momentum ; pour le Lot C3, de Brackley jusqu’au tunnel
Long Itchington Wood Green tête Sud (759,4 à
1 139 millions d’euros), Align JV, ASL, Catalyst,
CEK et Momentum; pour le Lot N1, entre le tunnel Long Itchington Wood Green jusqu’à Delta
Junction/Birmingham (1 139 à 1,898 millions
d’euros), BBV, Fusion, LFM et SCS ; et enfin,
BBV, Fusion, LFM et Momentum sont les groupements préqualifiés pour le Lot N2 entre Delta
Junction jusqu’à la ligne Côte Ouest (1 012 à
1 645 millions d’euros). Au plus, deux lots
peuvent être attribués à chaque groupement.
Les attributions auront lieu début 2017 et les
travaux de construction devraient démarrer un
an plus tard. D’autre part, le 18 mars dernier, la
société HS Ltd a désigné le groupement CH2M /
ATKINS / SENER comme partenaire pendant 10
ans pour le contrat d’ingénierie de la première
phase, qui comprend: l’assistance à maîtrise
d’ouvrage pour les études et la construction,
ainsi que l’assistance pour la procédure d’attribution des contrats de génie civil.
On 23 March, HS2 Ltd announced the names of
nine prequalified consortiums for the construction
of the seven sectors of the high speed railway line
(HS2) between London and Birmingham. The list
is as follows:
• Align Joint Venture, Bouygues/Volker
Fitzpatrick/ Sir Robert Mcalpine
• ASL, Acciona Infraestructuras /
John Sisk & Sons / Lagan
• BBV, Balfour Beatty / Vinci / Bemo
• Catalyst, Bechtel
• CEK, Carillion Construction / Eiffage Genie
• Fusion, Morgan Sindall / Bam Nuttall /
Ferrovial Agroman
• LFM, Laing O’rourke / Fcc Construccion /
J.Murphy And Sons Ltd
• Momentum Infrastructure, Dragados /
Hochtief / Gallifordtry
• SCS, Skanska / Costain / Strabag
For section S1, comprising the Euston tunnels and
approaches, for an amount estimated at between
€759.4 and 1,139 million, the CEK, Fusion, Momentum and SCS consortiums were prequalified.
For section S2, the Northolt tunnels (€1,075 to
1,772 million), Align JV, CEK, Fusion and SCS are
prequalified. For section C1, the Chiltern tunnels
and the Colne Valley viaduct (€1,012 to 1,645 million), Align JV, BBV, LFM and SCS were prequalfied. For section C2, the north head of the Chiltern
Tunnels up to Brackley (€1,012 to 1,645 million),
Align JV, BBV, CEK and Momentum were prequalified. For section C3, from Brackley up to the Long
Itchington Wood Green tunnel south head (€759.4
to €1,139 million), Align JV, ASL, Catalyst, CEK
and Momentum were prequalified. For section N1
between the Long Itchington Wood Green tunnel
up to Delta Junction/Birmingham (€1,139 to 1,898
million), BBV, Fusion, LFM and SCS were prequalfied. Finally, BBV, Fusion, LFM and Momentum
are the consortiums prequalified for section N2
between Delta Junction up to the Côte Ouest line
(€1,012 to 1,645 million). At the most, two sections
can be awarded to each consortium. The awarding
of contracts will take place in early 2017 and the
construction works programmed to begin a year later. In addition, on 18 March, HS Ltd designated the
CH2M / ATKINS / SENER consortium as a partner
for a ten year period for the 1st phase engineering
contract. This includes assistance to the client for
studies and construction as well as assistance in
the procedure for awarding the civil engineering
contracts.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
79
COMMUNICATION & ÉVÈNEMENTS
Les passagers
du Grand Paris Express
MILLARD
ÈPhilippe
AFTES
Présentée à la presse le jeudi 10 mars 2016 à
l’Espace Landowski de Boulogne-Billancourt,
la deuxième édition de cette exposition sur
le métro du Grand Paris et ses territoires,
du 11 mars au 22 mai 2016, s’est encore
enrichie.
Après la première édition de l’été 2015 au MAC VAL de Vitry-sur-Seine dans
le Val de Marne, des nouveautés permettent au public de découvrir les gares
de la ligne 15 Sud (entre Pont de Sèvres et Noisy-Champs) modélisées en
3 dimensions et un écran interactif fait découvrir notamment le temps de
parcours avec le nouveau mode de transport.
cité musicale des Hauts de Seine en construction, ou encore vers le quartier
du Trapèze entièrement réaménagé.
Jean-Marie Duthilleul présente son projet à Pierre-Christophe Baguet,
Maire de Boulogne-Billancourt.
Démonstration de l’écran interactif aux personnalités, de gauche à droite :
Jean-Yves Le Bouillonec, Président du Conseil de Surveillance de la SGP
Valérie Pécresse, Présidente de la Région Ile de France
Philippe Yvin, Président du Directoire de la SGP
Dominique Perrault, Architecte
Patrick Devedjian, Président du Conseil Départementale des Hauts de Seine
Pierre-Christophe Baguet, Maire de Boulogne Billancourt
Stéphane Troussel, Président du Conseil Départemental de Seine-Saint-Denis
Christian Favier, Président du Conseil Départemental du Val de Marne.
On peut aussi y découvrir les 9 nouvelles gares de la ligne 16 entre NoisyChamps et Saint-Denis Pleyel de 25 km de longueur dont 7 seront en
correspondance avec d’autres lignes.
Les maquettes et les interviews de leurs architectes montrent toute la
conception de ces gares qui rivalisent avec pour objectif principal est de
les rendre belles, agréables dans leur fonctionnalité, sensuelles comme le
répète Jacques Ferrier, l’architecte coordonnateur et conseil de la Société
du Grand Paris (SGP).
La remarquable et gigantesque maquette au 1/20ème de la future gare du
Pont de Sèvres est conçue par l’Agence de Jean-Marie Duthilleul avec
Rappelons que ce projet du Grand Paris Express se compose de 200 km de
lignes dont sensiblement 90 % en souterrain et de 68 gares. Commencés
des accès mis en valeur vers le Musée de la Céramique, vers la nouvelle
passerelle au-dessus de la Seine pour rejoindre l’île Seguin, notamment la
en 2015, les travaux dureront jusqu’en 2030 et les mises en service sont
prévues s’échelonner par phase entre 2022 et 2030.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
È
81
COMMUNICATION & ÉVÈNEMENTS
Ce nouveau réseau est stratégique pour l’Ile de France, pour son développement et la densification de son urbanisation. Le Schéma Directeur de l’Ile
Lors de son intervention pendant la cérémonie d’inauguration, Madame Valérie Pécresse a rappelé naturellement tout le grand intérêt de cette exposi-
de France à l’horizon 2030 privilégie cette densification qui se fera prioritairement dans le cœur de l’agglomération et principalement dans un rayon de
l’ordre d’un kilomètre autour des gares. Autant dire que ces gares seront de
nouveaux pôles d’attractivité et de fonctionnalité au cœur du tissu urbain.
tion et a insisté auprès de tous les acteurs pour que les délais de construction et de mise en route de ce Grand Paris Express soient, non seulement
strictement respectés, mais a souhaité les voir se raccourcir ! Ce projet est
absolument nécessaire pour le dynamisme de la région et le poids dans
l’économie du pays qu’il représente. Dans la ligne de mire aussi la candidature aux JO de 2024… t
Pendant l’allocation de Monsieur Philippe Yvin.
De gauche à droite :
Stéphane Troussel, Président du Conseil Départemental de Seine-Saint-Denis
Christian Favier, Président du Conseil Départemental du Val de Marne
Jean-Yves Le Bouillonec, Député-maire de Cachan, Président du Conseil
de Surveillance de la SGP
Valérie Pécresse, Présidente de la Région Ile de France
Patrick Devedjian, Président du Conseil Départementale des Hauts de Seine
Philippe Yvin, Président du Directoire de la SGP
Pierre-Christophe Baguet, Maire de Boulogne Billancourt
Bernard Gauducheau, Maire de Vanves et Président du Comité Stratégique
de la SGP
André Santini, Maire d’Issy-les-Moulineaux.
Membre Collectif
Collective Member
1000 €*
Membre Individuel
Individual Member
150 €*
Membre Retraité
Retired Member
50 €*
Etudiant
Student
10 €*
REGLEMENT/PAYMENT
82
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
Date et signature
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chantier, allongement de la durée de vie et de l’amortissement.
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RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
Cost control and forms of contract
Text submitted by Jean-François THIBAULT (SPETSF), Andrew BOURGET (EGIS TUNNELS) Working Group coordinators
With the collaboration of:
Jérôme AUBRY (Chantiers Modernes Construction), Alain BALAN (Consultant – Ex-Inexia), Bertrand BARROIS (Soletanche-Bachy),
Eric BENTZ (SCOR), Charles BERNET (KLB Groupe pour RFF), Dominique BESSEMOULIN (Soletanche-Bachy), Nanni BIANCHI (EG Team),
Laurent CHANTRON (BG), Pascal CHIGANNE (Urbaine), Alain CUCCARONI (RFF), Jean-Claude DAUMARIE (Inexia), Jacques DEBRIL LOISEAU (Bouygues),
Sabrina DE ALMEIDA-FANTIN (Spie Batignolles), Benoît DESCOURVIERES (RFF RAA), Frédéric DUBOST (Bec), Rodolphe GUYON (Sytral),
Gilles HAMAIDE (CETU), Thierry HUYGHUES-BEAUFOND (Ste Grand Paris), Pierre JULLIEN (Systra), Michel LALLEMENT (Razel), Vincent LEGRAND (Egis Rail),
Guy MALBRANCKE (SEMTCAR), Julien MOLAS (Molas & Associés), Rodolphe MUNIER (Grand Lyon), Nathalie MONIN (BG), Gilles PARADIS (SNCF),
Jean-Luc PERRIOLLAT (EDF), Jean PIRAUD (ANTEA), Michel PRE (Setec TPI), Florent ROBERT (CETU), Michel ROIGNOT (Sytral), Annie ROUDET (RFF),
Marco RUSSO (Icaruss), Hervé THIEBAUT (Setec TPI), Hubert TOURNERY (Egis Tunnels), Pierre VEYRON (Setec TPI)
With thanks to the following reviewers:
Magali SCHIVRE (Systra), François RENAULT (Vinci Construction), Alain ROBERT (Egis Tunnels), Loïc THEVENOT (Eiffage),
Denis BILLON (Société du Grand Paris), Nicolas DURAME (Bouygues - Travaux Publics), Laurent CHASSAGNE (RATP)
AFTES welcomes all suggestions relating to this text with interest.
Table of contents
1 - Introductory remarks
85
2 - Purpose
85
2.1 - Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2.2 - Objectives of the present guideline . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3 - Reconciling project stakeholder aims
and expectations
85
3.1 - Expression of aims and expectations . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.2 - Reconciling aims and expectations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.2.1 - Stakeholder relationships and commitments . . . . . . . . . . . . . .86
3.2.2 - Economic control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
3.2.3 - Risk Management Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
4 - The risk management process
4.1 - Introductory remarks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 - Risk Management: an iterative process. . . . . . . . . . . . . . .
4.3 - Procuring designer services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 - Implementing designer’s mandate. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5 - After designation of the contractor . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 - The financial estimate
86
86
86
87
87
87
87
5.1 - Estimating of the project’s budget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
5.2 - Scope of services for the engineering services contract. . 88
5.3 - Scope of services for the works contract . . . . . . . . . . . . . 88
6 - Organisation of the project
89
6.1 - Project development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6.1.1 - Opportunity studies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
6.1.2 - Preliminary studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
6.1.3 - Studies prior to public enquiry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
6.1.4 - Basic Design Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
6.2 - Forms of contract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.3 - Owner’s internal organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.4 - Definition of the Functional Specifications . . . . . . . . . . . . 90
6.5 - Owner’s Consultant/Expert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.6 - Insurance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7 - Designer’s contract
91
7.1 - Introductory remarks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.2 - Contents of the mission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.3 - Mission dimensioning and development . . . . . . . . . . . . . . 92
84
ÈTUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
7.3.1 - Supplementary site investigation monitoring mission . . . . . . .92
7.3.2 - Supplementary risk management process coordination
mission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
7.3.3 - Conclusion of the works tender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
7.3.4 - Contractor alternatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
7.3.5 - Works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
7.4 - Design optimisation incentives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.5 - The awarding procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
7.5.1 - Competition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
7.5.2 - Selection of the successful bidder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
8 - Works contract
93
8.1 - Introductory remarks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
8.2 - Documents made contractually binding . . . . . . . . . . . . . . 93
8.3 - Methods of payment and construction duration . . . . . . . . 93
8.3.1 - General comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
8.3.2 - Overall, lump-sum price contract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
8.3.3 - Remeasure contract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93
8.3.4 - Lump-sum contract with bill of quantities
for risk mitigation works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
8.3.5 - Contract on cost plus fee basis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
8.3.6 - Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
8.4 - The awarding procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.4.1 - Recommended procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
8.4.2 - The special case of contractor’s alternatives . . . . . . . . . . . . . .95
8.5 - Selection of the successful bidder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
8.6 - Dynamic management of the contract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
8.7 - Preventing conflicts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
9 - Other forms of contracts
96
9.1 - Turnkey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
9.1.1 - Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
9.1.2 - Key issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
9.1.3 - Guideline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
9.2 - Early Contractor Involvement (ECI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
9.3 - Special cases: Public-Private Partnership – BOT. . . . . . . . 97
Annexe 1 - Master Schedule
98
Annexe 2 - Glossary
100
Annexe 3 - References and Bibliography
102
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
1 - Introductory remarks
AFTES Working Group 25 issued its Recommendation R3 for the French market in 2015. This document retains the same fundamental recommendations
without the references to the French legal context and is thus a more general-
ly applicable document, irrespective of specific legal and regulatory environments, so as to give it a wider audience.
2 - Purpose
The purpose of this recommendation is to deal with the general organisation and contractual management of construction projects relating to underground space, where success resides in the correct management of the risks;
which can be high with respect to the value of the structure. Thus cost control
depends first and foremost on the level of risk at the time the contracts
for the works are signed and on risk management by the various parties –
Owners, Designers, Contractors and Insurers – comprising risk identification,
mitigation, allocation and cost coverage.
2.1 - Scope
This recommendation is intended to apply to the civil engineering, both the
design and the construction aspects, relating to new underground structures
in the public and private sectors, throughout the project.
Designer’s scope, for the purpose of this guideline, refers only to those
services relating to Basic Design phase (see chapter 6.1) and the subsequent
phases. The engineering phases prior to the Basic design phase do not fall
within the present guidelines. However, the requirements in terms of studies
in order to initiate the Basic design are discussed.
2.2 - Objectives of the present guideline
Increasingly, underground structures are the most appropriate response to the
lack of available surface space and/or the needs in terms of environmental
and social integration of infrastructures and projects for urban space development.
However, such structures are expensive and often take a long time to build,
and therefore constitute a major financial challenge for Owners. This means
that proper control of the related risks is absolutely vital. Such risks include:
- Unmanageable cost escalation. Costs are already naturally high for underground structures, and spiralling costs can imperil the financial equilibrium
of the project.
- Construction time extensions which. In addition to endangering the commissioning targets for the infrastructures, may generate operating losses and
possibly imperil the economic equilibrium of the project.
Thus, through lack of anticipation, the occurrence of those risks particular
to underground infrastructure projects can entail massive difficulties for the
various stakeholders: the funding agencies, the designers, the contractors and
the operating agency. Failure to master these risks and the importance of
their consequences is a major hindrance to the development of underground
space usage.
The purpose of this recommendation is therefore to provide Owners with
specific recommendations for each stage of their projects, commensurate
with the risks to which their project is exposed. To achieve the owner’s expected financial reliability while ensuring the high level of commitment from
all parties requires adequate contractual mechanisms in the procurement of
the Designer and of the Contractor that are transparent, fair and which will
anticipate on measures to be taken as and when risks emerge.
3 - Reconciling project stakeholder aims and expectations
3.1 - Expression of aims and expectations
Aims and expectations have been expressed independently by sub-working
groups made up of representatives from Owners, Engineers, Contractors and
Insurers.
The aims and expectations expressed illustrate the divergent positions occupied by the main stakeholders in a given project:
- An Owner is the project initiator; as such it is the guarantor with respect
to the community and is the ultimate beneficiary; however, it is generally
not an expert in terms of project design or construction.
- Designers, Contractors and in some cases Insurers are, in theory, experts, but their interest in the project is first and foremost financial.
Imperfect knowledge of the environment in which the underground works are
to be performed exacerbates these divergent interests.
Figure 1 - Stakeholder expectations
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
85
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
3.2 - Reconciling aims and expectations
3.2.2 - Economic control
The summary below offers a shared vision that reconciles the parties’ various
aims and expectations in the specific field of underground works.
The goal of this recommendation is to enable this shared vision to be embodied
in the contractual arrangements that regulates the relationships between the
various stakeholders: Owner, Designer and Contractor.
The Owner has the economic power and remains the only decision-maker in the
contractual organisation of its project; this recommendation is therefore directed
first and foremost at the Owners. However, it also seeks to enlist the support of
all stakeholders as to the principles governing the contractual arrangements that
enshrine their relationship with the Owner.
In addition to achieving project quality, fulfilling the Owner’s aims of economic
control, ensuring against cost escalation and respect of deadlines implies the
following:
- meticulous preliminary estimates; the accuracy depending on the
design stage during which they are established, specific to a functional
specification and must expressly include the following three cost components: a technical estimate for the structure; an estimation of residual
risks at the stage in question; and a provision for the unexpected.
- providing a tool to foresee the final cost and project termination deadline, accessible to the partners.
3.2.1 - Stakeholder relationships and commitments
3.2.3 - Risk Management Process
The particular nature of the works under consideration, the level of risk for underground structures generally being greater than for other structures, leads
Owners to express a need for the highest level of commitment on the part of
all stakeholders. The more the right conditions prevail in the process of entering
into a contract, the likelier this is to be obtained:
- Since commitment is worthless in the absence of competence, stakeholders should be selected on the basis not only of economic considerations, but above all on the basis of recent experience in similar circumstances, and the quality of the means and resources they suggest.
- The various stakeholders should be allowed sufficient time to respond
to requests for projects.
- There should be constant incentives to improve the project, for instance
in the form of active contribution to the risk management process and
the presentation of technical alternatives.
From the outset of the project, the Owner should implement the following:
- clear organisation of its internal workings and of interfaces between
stakeholders,
- precise definition of the functional requirements of its project.
To address the expectations expressed by the various partners with regard to
the significant risks that typify underground structure projects, this guideline recommends the risk management process as being the most appropriate tool to
manage the project’s implementation, to be used right from the project’s outset.
While the Insurer provides the Owner with supplementary control of its operation, the principles governing insurance (the occurrence of damage and the
unpredictability of the event) mean that the Insurer is not a substitute for risk
analysis and mitigation.
It follows that in the contracts entered into between the Owner and its
Designer, and subsequently with the Contractor and Insurer, the following should
be expressly defined:
-The scope of the planned structure and the conditions of payment for
its implementation.
- Definitions and allocation of risks and compensation pertaining to
their mitigation.
- And, in addition to the above, coverage of unforseen events by the Insurer.
In this way, each partner will be able to fully assume its responsibilities within
the perimeter in which its competence is required, eliminating ambiguity, the
intrinsic obstacle to the proper management of any project..
4 - The risk management process
86
4.1 - Introductory remarks
4.2 - Risk management: an iterative process
Standard NF ISO 31000 [3] defines risk as “the effect of uncertainty on objectives”; this is expressed by the combination of the consequence of an event
and the likelihood the consequence will occur.
Projects are exposed to risks of all kinds: political, regulatory, land, environmental, organisational, technical, etc…, all of which, by means use a prior
analysis, may be identified and managed
They are also exposed to the unforeseen: by definition, these may be assessed
only in very approximate and general terms.
It is recommended that a structured policy to ensure that identified risks are
A Risk Management Process must be implemented from the project’s inception
through to its completion, as a dynamic process as the studies progress. This
should be incorporated into the contracts, whether for contracts comprising a
component of engineering services (Designer contracts, Turn-key and Design
and Build contracts), or build only contracts (works contracts).
At the start of the project, during preliminary design, risk management is above
all a tool for providing guidance with respect to initial site investigation campaigns. In most cases, information is very scarce at this stage; the contents of
the initial risk analysis changes significantly as soon as the initial investigation
taken into account objectively throughout the project’s life cycle; this should
not be confined solely to technical risks.
findings are obtained. Indeed, it must be emphasised that a risk study is of
value only if it is based on a minimum of knowledge regarding the context of
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the project. Consequently, with the exception of certain environments in
which geology and the condition of neighbouring structures are already
well-known fro, other project, great care should be taken when it comes
to risk studies established on the basis of only minimal investigations:
they often bear little relation to reality. Any practice that uses risk analysis as a substitute to appropriate investigations should be systematically
rejected.
The diagram below shows the iterative process that, at any given stage of the
project, formally records knowledge of the risks in a Risk Register, making it
possible to move on to the next stage.
4.3 - Procuring designer services
This iterative process must be implemented by the Owner and those assisting
it, right from the project’s outset. For each iteration, the Risk Register records
all the identified risks, the related responsibilities (i.e. who is in charge of their
evaluation, mitigation, etc.), the level of risk and the related mitigation measures, as well as the residual risks remaining at the end of the iteration in
question.
The feasibility study for the structure allows an evaluation of the level of risk
to be provided, and, right from the preliminary design phase, indication of the
mitigation envisaged for those which level of risk is considered too high. The
Owner thus has an initial version of the Risk Register for each functional specification, with the related risk mitigation measures. The Owner must make a
decision as to the acceptability or otherwise of the level of risk. If the degree
of confidence in the risk assessment is too low The project may be called into
question, or the procurement of the Designer, to undertake the basic design,
be postponed.
This allows the Owner to evaluate the level of risk of its project prior to awarding a Design contract.
During the procurement of the design services the Owner should allow
the candidates to express their opinion of the Risk Register resulting
from the preliminary design phase, and if possible, to schedule a meeting
with each candidate to discuss this point in particular (cf. chapter 7).
4.4 - Implementing designer’s mandate
Once the Designer has been designated, the latter must lead the Risk Management Process, and keep the Risk Register up to date.
The studies permitting the development and finalisation of the Risk Register
should be seen by the Owner as a profitable investment, as they circumvent
uncertainties with respect to construction duration and costs. These studies
should receive the budget and time needed to ensure they are relevant.
*(1) Seeking mitigation measures may lead to a need for supplementary investigations; these will
improve the knowledge base to obtain a sufficient confidence in the evaluation of the level of risk,
prior to undertaking mitigation measures with potentially major consequences.
Figure 2 - Risk management flow chart
Risk mitigation alters the level of risk; this includes:
- Refusal of the risk: the Owner may decide not to pursue the project’s
studies. This may, for example, mean abandoning a solution.
- Eliminating the risk source, for example by altering the project’s alignment.
- Reducing the risk’s likelihood.
- Reducing the consequences, for example by adjusting excavation methods.
Risk mitigation is implemented by the Designer but remains financially
incumbent on the Owner.
During the studies, the Designer should update the Risk Register and the risk
mitigation measures. The Risk Register should be validated by the Owner at
predefined milestones.
the Risk Management Plan should be part of the Terms of Reference in the procurement of the construction contract (RFP) and should include a contractually
binding Risk Register, based on the residual risks and tender time.
4.5 - After designation of the contractor
For complex projects for which the risk level’s evaluation remains high, it is
recommended that the Risk Management Plan should be discussed with the
bidding Contractors during the procurement phase Contractor, and thus the
appropriate bidding procedure be chosen (cf. chapter 8).
If an identified feared event should occur, the Risk Management Plan should
provide for the applicable contractual provisions (technical provisions, compensation and entitlements to additional time, resolution procedures, etc.).
The different recommendations for including the Risk Management Process
in the Designer’s and Contractor’s contracts are detailed in chapters 7 and 8.
5 - The financial estimate
Cost control entails an understanding of the project’s implications, which re-
sufficiently understanding of the difficulties which may be encountered. The
project’s definition should be sufficient to identify the main uncertainties,
and thus initiate the risk appreciation process as of the preliminary design
quires a minimum level of maturity in the project’s definition. Sufficient studies backed by appropriate site investigations and are necessary to obtain a
phase, and in any event prior to entering into a contract with the Designer.
The financial evaluation on which Owner establishes the project’s budget,
5.1 - Estimating the project’s budget
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and which anables to trace the changes to it, is conducted in successive stages.
The recommended main estimation phases are as
follows:
-
With the Functional Specifications, the Owner
determines his provisional budget allocation, distinguishing the works component.
- with the Basic Design, estimation by the Owner,
based on the Designer’s proposal, of the forecasted
cost of the works which may be definitive or provisional, in particular until such time as the necessary
technical data is known; the forecast’s scope is to
be compared to the provisional budget allocation
for works; like the Functional Specifications, this
must be updated during the basic design stage.
- prior to launch of the construction procurement
process, the forecasted budget for the works is to
be considered as final.
The final budget of the works should include all costs to
achieve full completion of the works. At the design stage,
the evaluation should therefore be structured as follows, distinguishing:
- a technical estimate for the works: a realistic and reasonable evaluation
of the works defined at a given design stage. It is drawn up on the basis
of the most probable appraisal of the level of difficulty for excavating the
desired tunnel in view of the geological and geotechnical knowledge of
the site, the state of neighbouring structures and the envisaged conditions of work. This estimate, drawn up by the Designer should make
reference to recent structures completed in comparable conditions
- estimate of a contingency sum: this covers all outstanding uncertainties
in the definition of the works, but does not cover those relating to geotechnical and neighbouring structure uncertainties
- estimate for a provision for technical risks: this is established as part of
the risk study and covers, in particular, the costs relating to geotechnical
and neighbouring structure uncertainties.
This evaluation should be performed for each aspect and each unit of work.
It is recommended that these estimates should be drawn up within a price
bracket by the Designer. In the interest of transparency these price brackets
should be presented to the Owner, but the Designer should make a proposal
for an amount within the price bracket and explain the reasons for its
choice.
As the evaluation of the forecast cost of works is determined in the Basic
Design phase, it is naturally tied to Functional Specifications; therefore, it
does not include provision to cover significant alterations to these Functional
Specifications.
To determine a project budget, at the end of each design phase, the Owner
should, in particular, add to the evaluation of the forecast cost of works an
estimate of costs for the following:
- studies and investigations
- Engineering Services and contract management
- freeing up required areas and making land acquisitions, as well as
providing connection points for power and water
- provision for the Owner’s non-technical risks
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
Figure 3 - Budget breakdown for the project.
- provision for contingencies
For both public and private-sector contract management, the goal is the
same: controlling the budget.
5.2 - Scope of services for the engineering services
contract
The scope of services for concluding the contract between the Owner and
the Designer should include the technical estimate for works, the contingency sum and the provision for identified risks in the estimate for the part of the
provisional budget that is earmarked for works. This scope forms the basis
for the provisional estimate and is used as a reference for acceptance, by
the Owner, of the forecast cost of works suggested with the Basic Design.
5.3 - Scope of services for the works contract
The scope of services for concluding the contract between the Owner and
the Contractors should be the same as that specified in 5.2.
When a contract is entered into on the basis of a completed design drawn
up by the Designer on behalf of the Owner, the contingency sum is normally small, since the structure should by that point be defined. There should
however still be an estimated amount for the residual risks, i.e. risks that
have not been fully eliminated during the design; these risks are to be mitigated by means of the risk management plan (RMP).
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6 - Organisation of the project
There are many ways to phase a project’s development, and many different
A full technical feasibility study for the underground structures must be produced prior to the public enquiry. However, the stage at which this feasibility study is implemented will depend on the complexity of the site and/or
terms are used by owners to describe the same stages, which may vary
from country to country. In order to provide a common understanding of the
present recommendations the scope of each terms are described in order to
help the reader in establishing equivalences within his own context.
structure. This study may even need to be undertaken during the opportunity
studies when the feasibility of the structure must be ascertained, or at the
latest at the start of the studies prior to public enquiry; in all cases, they
must be conducted for each alternative with an underground structure. As
6.1 - Project development
The initial phase of a project, its inception, is termed opportunity studies.
a minimum, their purpose is to verify the feasibility of each solution. For the
simplest structures, they are conducted solely for the retained alternative
proposed for public enquiry.
For more complex structures, and/or those for which the level of uncertainty
These studies may relate either to general issues such as the pertinence of
developing a new route, or be particular to a structure.
Project opportunity studies relate to a given project, with the aim of identifying broad principles on how it could be implemented and to check if its
is high, a more detailed level study must be envisaged, similar to a Basic
Design. This level of study requires the undertaking of a site investigation
campaign appropriate to the project’s stakes.
As a minimum, the feasibility study for underground structures should in-
functional characteristics in technical, financial and socio-economic terms
are in conformity with the project’s expected benefits.
clude an appreciation of the geological, hydrogeological and geotechnical
risks, in order to provide justification of the financial reserve for risks. This
6.1.1 - Opportunity studies
reserve must be identifiable in the project’s initial estimate.
6.1.2 - Preliminary studies
6.1.4 - Basic Design Studies
The preliminary design enables the Owner to define the project’s general
characteristics; the purpose of this study is to:
- Clarify the physical, economic and environmental constraints for the
project, on the basis of documents available to the Owner, and obtaining
further information about the existence and location of underground,
underwater and overhead structures and networks that may be encountered by the structure.
- Proposing one or more technical, architectural, location and landscape
alternatives for the structures in question, as well as comparing the various aspects of the alternatives, such as construction durations, and
checking their conformity with the that part of the provisional budget the
Owner allocated to those works.
- Proposing possible changes to the functional specifications.
- Checking the project’s feasibility considering the various constraints
imposed by the Functional Specifications and the project’s location, and
possibly suggesting the nature and magnitude of additional studies and
further site investigations.
6.1.3
Studies prior to public enquiry
The purpose of the these studies prior to the public inquiry) is to:
- Define the cost, functionality and principal characteristics, as well as
phasing possibilities, for a preferred alternative to be put forward to the
public inquiry,
- Assemble all the elements required to be compliant with the administrative requirements to achieve approval for the project, pursuant to
theprocesses specific to each country, particularly in terms of justification of the selected alternative and environmental impact assessments.
The purpose of the Basic Design studies, based on the alternative proposed
and the Functional Specifications specified at the end of the preliminary
design studies, approved by the Owner, is as follows:
-confirming the feasibility of the chosen solution in the light of the supplementary studies and investigations, in particular of the ground, that
may have been carried out,
- specifying the chosen solution, determining its principal characteristics
and the distribution of structures and their links, and checking the functional relationships between all the major elements in the Functional
Specifications,
- suggesting a topographic location for the main structures,
- checking the compatibility of the chosen solution with the constraints of
the Functional Specifications and the site, as well as with various regulations, particularly those pertaining to health and safety,
- assessing, where applicable, the size and external appearance of structures and landscaping, as well as any ancillary structures to be envisaged,
- suggesting, where applicable, a breakdown into construction phases,
identifying the normally foreseeable construction risks, particularly as
regards the ground and underground networks, and specifying the duration of this construction,
- allowing the Owner to take or confirm its decision to construct the project, definitively establishing the Functional Specifications and certain
equipment choices on the basis of investment, operation and maintenance costs, establishing the construction phases, and determining the
necessary resources, particularly financial resources,
- estimating the works’ forecasted cost, distinguishing expenditure for
each component of the structure and each type of work, and indicating
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
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the related uncertainty in view of the hypothesis on which the estimate
has been established,
- enabling a lump-sum contract to be established for the Designer’s services.
Basic Design studies also includes, if within the remit of the Designer and of
the General Consultant, establishing the required documentation and assisting in the process of obtaining the necessary administrative authorisations.
Detailed design studies
Detailed design studies, based on frozen Functional Specifications and on
the Basic Design studies approved by the Owner and the latter’s specifications, defining the overall Employer’s requirement’s.
The purpose of detailed design studies is to:
- select the retained general solution of each structure within the project.
- confirm the technical, architectural and landscaping choices, specify the
nature and quality of the materials and equipment, and determine how
they are to be installed,
- specify, as accurately as necessary, the characteristics and dimensions
of the various structures in the overall solution and their topographic
locations, sufficient to enable their construction,
- verify, using appropriate design calculations, that the stability and strength of the structures is assured within their expected operating conditions,
- specify the alignments for the supply and removal of all fluids and the
alignment of all existing underground networks and, depending on the
form of contract pertaining to the works, coordinate the information and
considerations involved in spatial organisation of the structures,
- specify the general provisions and technical specifications for the equipment as appropriate to operational requirements,
- estimated a cost forecast for the works, broken down into technically
homogeneous components,
- enable the Owner to define its budget forecast for the overall solution
or, where applicable, for each phase of the project, and to evaluate the
operations and maintenance costs,
- enable the Owner to specify the construction milestones, and if appropriate, dividing the project into workpackages.
b) Furthermore, if after tending out the contract, either on the basis of the
Basic Design or Detailed Design studies, an alternative which fulfils the minimum conditions specified in the Employer’s Requirements is proposed by
the Contractor(s), and accepted by the Owner, then further detailed design
studies must conducted in order to:
- ensure coherence with all the provisions with the basic designs and with
the provisions arising, where applicable, from an amended building permit
- Check and update the plans and specifications arising firstly, from the detailed design established by the Designer and secondly, from the Contractor’s proposals, into a coherent set of drawings.
obligations; rather, this recommendation aimed to assist owners in avoiding
the pit falls associated with its selected form of contract for the works.
The four forms are as follows:
Retaining Ownership of the works
a) Splitting Design and Construction
i-Construction Design carried out by the Designer (FIDIC RED BOOK)
ii-Construction Design carried out by the Contractor (FIDIC YELLOW BOOK)
b) Design & Build (FIDIC SILVER BOOK - Turnkey)
Transferring Ownership to a third party
c) Public-Private Partnership
d) Concession (Build, Operate, Transfer (BOT) and other forms).
The present chapter provides recommendations to the Owner, irrespective
of its chosen form of contract. Chapters 7 and 8 apply to form a), chapter 9
deals with forms b), c) and d).
6.3 - Owner’s internal organisation
It is recommended that progress of the project should be governed by a
Master Schedule. Annexe I shows an example in which the main stages
dealt with in the recommendation are highlighted; these should be adjusted
as required by the administrative processes applicable in the project’s
country.
It is also recommended that the project’s organisation be fully detailed in
a Project Management Plan, to be adapted as changes occur in the project
and containing:
- The Owner’s internal organisation and that of its various representatives
and the scope of their remit, with reference to the risk management
plan.
- The scope of the General Consultant and other consultants, along with
their interfaces and the Owner’s appointed personnel dealing with these
interfaces. It is recommended that each Consultant should have precise
assignment rather than a general assistant scope.
- The approval processes, submittal lead times and approval durations.
6.4 - Definition of the functional specifications
The attention of the Owner is drawn to the non-adaptable nature of underground structures: The implications thus require that the Functional Specifications must take into consideration the operational and maintenance
requirements for the structure’s entire lifetime.
Functional Specification changes are the Owner’s risk. Any change must be
properly detailed and set down, with the potential consequences on contractual assignments evaluated. The impact of Functional Specification changes
may be disproportionately large with underground structures. It is thus fundamental to stabilise the Functional specifications prior to any commitment
regarding basic design Services.
6.5 - Owner’s consultant/expert
6.2 - Forms of contract
This recommendation does is not concerned with selecting the most appropriate form of contract as each owner can be faced with many contradictory
90
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
It is recommended that the Owner should, from the outset of its project,
enlist the services of an Experienced Technical Consultant in the field of
underground works, independently of the Designer and Contractors, with
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the responsibility for providing the Owner with technical and/or contractual
advice, particularly as regards the acceptability of risks or in the event of
disagreements with the other stakeholders.
This expert may be a third party or be found internally, in which case they
should not be part of the same department in charge of the project. The purpose of this procedure is to compensate any shortfall in competency within
the owner’s project management team in its interactions with the Designer
and Contractors.
6.6 - Insurance
The decision as to whether or not a project should be covered by a specific
insurance policy should not be taken based on standard procedures, but be
the result of an analysis of the project’s specific circumstances.
A number of general principles in this respect are highlighted below:
- Cover of a risk by an Insurer is never total. In addition to the issues of
cover limits and deductibles, only the consequences of material damage
are generally insurable.
- Furthermore, the notion of contractual randomness further restricts the
field of insurance to the consequences of a unforeseen event or the
occurrence of a residual risk after the failure of mitigation measures, of
which the Insurer should have already been informed.
- Lastly, a variety of domains must be distinguished: All-Risk insurance,
covering damage pertaining to the project; as opposed to Civil Liability,
covering liability (and therefore involves identifying and where applicable allocating liability) pertaining to a type of business as a whole.
Quotes are established mainly on the basis of the type of structure and of
its construction techniques. Therefore risk analysis carried out beforehand,
once risks are sufficiently clarified but before the project is exposed to them
(i.e. when the Contractor is appointed), and performed exhaustively and
transparently with respect to the Insurer, is certainly the best means in obtaining the favourable terms in the insurance cover.
The recommended solution from operational perspective is All-risk Insurance cover taken subscribed by the Owner and which includes a
third-party damage clause.
In this respect, it is recommended that the ‘Code of Practice for risk management of tunnel works’ published by The International Tunnelling Insurance
Group (ITIG) should form part both of the works contract and of the All-risk
insurance policy.
This ITIG recommendation requires the implementation of a risk management policy well ahead of the construction, as recommended in this guideline. It is therefore the responsibility of the Owner to initiate this. As the
project develops, new stakeholders will make their contribution to enhanced
risk assessment and offer solutions to ensure the residual risks are acceptable, and thus transferable to the insurers.
A Claims Handling procedure must be in place as from the start of the works.
This defines the parties to be brought together on the occasion of any claim
and the documents to be produced in order to establish an amount for these
damages.
The Insurer must be informed of all major developments in the project pertaining to the cost of works, scheduling, technical options, etc., so that its
commitment is in line with its actual exposure.
7 - Designer’s contract
Construction Design may be carried out either by the Designer or by the
Contractor. In the realm of underground works, Construction Design is inextricably linked with the methods used by the Contractor. Consequently, it is
recommended that Construction Design should be entrusted to the Contractor,
Designer’s contracts are often separated into:
- A design phase, comprising: basic design, detailed design, and tender
management.
- A works phase, comprising the Construction Design check, the Supervision of Works and reception of the works.
For underground works, continuity of liability between the designer and the
Works supervision is of fundamental importance in the handling of major risks
that may arise from design scenarios. Thus the two phases should be entrusted to the same Designer.
Furthermore, the Designer’s contracts should expressly detail all the assignments required of it:
- Geotechnical baseline report and design assignments, as defined in the
GT32 recommendations.
- Equivalent assignment to appreciate the sensitivity of neighbouring
structures and buildings, as defined in the GT 16 Recommendation.
- Risk management process with respect to design and construction.
- Defining site investigation campaigns and building condition surveys.
Monitoring and supervision of these investigations and surveys, as part
of the risk reduction policy.
on the basis of contractually agreed geotechnical baseline report integrating
the design parameters to take into consideration at tender stage.
It is recommended that the Owner should ensure that the Designer has all the
necessary competencies in these fields.
7.1 - Introductory remarks
Engineering services, for the purpose of this guideline, is defined as those
services relating to the Basic design and subsequent phases.
The Designer’s assignment requires a clear and unambiguous Functional Specifications, with an appropriate level of detail and with a low level of residual
risks impacting the design. It is therefore essential that a contract for the Designer not be entered into until the project’s Functional Specifications have
achieved a sufficient level of maturity.
During Basic Design, the Functional Specifications may be adjusted and supplemented, where applicable following proposals by the Designer, after its
work reveals this to be required.
7.2 - Contents of the mission
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
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Moreover, the Owner should be aware that including the works associated
with obtaining on-site data (geotechnical investigations and building condition
surveys), within the Designer’s contracts is highly counter-productive.
Indeed, the extent of these site investigations has a direct bearing on the risk
analysis process incumbent on the Designer; the latter can only be at an embryonic stage at the time at which the contract is entered into. Their scope
may involve highly significant costs compared to the studies themselves. If all
these investigations are included in the Designer’s scope of works, it will skew
the respective appraisals: candidates may be inclined to underestimate these
investigations, or at best estimate them on the basis of unproven assumptions.
What is more, if site investigations are included in a lump-sum contract , the
Designer will find itself in a conflict between its own financial interest and that
of the Owner.
To ensure the risks are managed, the Owner must be in a position to commit
progressively those investigations that will be most beneficial in terms of reducing its own risks to a level that it deems acceptable at appropriate cost..
7.3 - Mission dimensioning and development
7.3.1 - Supplementary site investigation monitoring mission
Compensation based on a price list should be provided for, to keep track of further site investigations over and above those specified in the initial lump sum.
7.3.2 - Supplementary risk management process
coordination mission
Compensation for the mission to coordinate the risk management process
during the design & build phase should be on a specific lump-sum basis.
7.3.3 - Conclusion of the works tender
When procuring the services of the Designer, the intentions of the Owner in
terms of construction contact packages, competitive bidding procedure and
the number of bidders that can respond to the construction packages must be
explicitly given in order to avoid speculation. These can only be hypotheses;
provisions for adjustments should be made if any of these hypotheses evolve.
not due to the Designer,
- secondly, that the pro rata additional compensation is itself is determined in the contract on a lump-sum basis.
7.4 - Design optimisation incentives
In order for the Designer to be implicated in project’s optimisation, there must
be a related economic incentive. In the field of underground works, more-so
than in other domains, this optimisation often only becomes possible after supplementary data from investigations have been obtained; this is inevitably the
fruit of a relatively slow process. Thus optimisation may involve a considerable
amount of fresh studies late in the design phase, when the Designer, under
the terms of its contract, may have no incentive to conduct these, particularly
if its fee is indexed to the construction costs: this situation must be avoided
at all costs.
To encourage optimisation there should be a contractual mechanism to enable
the Designer to benefit from such optimisation.
The acceptability of optimisations should be measured in terms of overall cost,
taking into account the consequences to the project as a whole. However,
there should also be an adjustment mechanism pertaining to the time required
for those studies, which may postpone design delivery.
Furthermore, difficulties encountered during construction due to the occurrence of a feared event or an unforeseen event should not impact the fee
mechanism with respect to project optimisation.
7.5 - The awarding procedure
7.5.1 - Competition
Irrespective of the procedure adopted, the criteria pertaining to candidate quality should be weighted appropriately when appraising bids.
In order not to exclude those designers involved the preliminary design work
from the bidding process, it is recommended that critical analysis of the preliminary design should be required of the candidates as part of the Request For
Proposals procedure, within a specified time. This work should be paid for in
order to ensure the full commitment of the candidates. In particular, this work
must include an assessment of the risks of the solution adopted at the end of
the preliminary design phase.
7.3.4 - Contractor alternatives
7.5.2 - Selection of the successful bidder
It is recommended that the Designer’s contract exclude in its lump sum any
significant alternatives that may be proposed by the contractor, in order that
the terms and conditions be negotiated if and when the Owner decides to open
its project to alternatives following the detailed design phase.
When the context does not allow the duration of works to be determined, it
is recommended that an adjustment clause pertaining to the Supervision of
Works mission lump-sum fee, based on the duration of works, be included in
When it comes to evaluating the proposals in order to select the Designer, it is
recommended that shortlisted candidates in a position to draw on recent experience in similar conditions should be favoured in the bid assessment criteria.
The value and experience of the individuals assigned to staff the key positions
of the project are essential factors in success, particularly due to the fact that
the design of underground structures is highly empirical. It is therefore recommended that a commitment to specific individuals should be mandatory
in bids. However, this type of commitment does run into practical obstacles
in terms of scheduling and consequently, and so must be limited to a short
the Designer’scontract, subject to both the following conditions:
- firstly, and obviously, that any extension to the duration of the works is
timeframe, any delay in award rendering any commitment void.
For each candidate put forward for these key positions, it is recommended that
7.3.5 - Works
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a short brief should be drafted allowing their pertinence and capabilities with
regards to the project to be assessed, in such a way that the candidate can
put forward another individual who can be shown to be equivalent in terms of
competence.
8 - Works contract
8.1 - Introductory remarks
ment of the other documents to ensure coherence of the contract.
This chapter provides recommendations and warnings with regard to each
form of construction contract as well as for the bidding process.
It is assumed that a project’s success depends on the involvement of all of the
partners. In this regard, the following is recommended:
- Pre-selection of candidates should favour those that can supply evidence of recent know-how in similar conditions.
- Sufficient time, proportional to the magnitude of the tender and to the
form of the contract (with or without possible alternatives, lump-sum
contract or not, design/build contract, etc.) and the documents requested, should be allowed for each phase in the process (drawing up
the bids – at least 3 months – bid analysis, detailing the contract, etc.).
- The acceptability of alternatives, while not being excluded outright,
should fall within the limits set out in the Invitation to bid (ITB) rules, and
active participation in the risk management process should be encouraged as of the tendering process, by assigning a significant weighting
in the bid evaluation criteria.
- The mechanisms for adjusting price and milestones as a function of the
events should be determined draft contract.
8.3 - Methods of payment and construction duration
8.2 - Documents made contractually binding
8.3.2 - Overall, lump-sum price contract
A document bringing together the geological, hydro-geological and
geotechnical scenarios as well as a document concerning neighbouring structures issues should form part of the contractual documents
(however the data used to develop these should not be rendered
contractual).
These documents will have served as the basis of the tendered project’s design as developed by the Designer and presented in the Design Report. The latter must be supplied in the Consultation Documents for informational purposes
only, as an aid to understanding the tendered project.
In terms of underground works, the type of methods and means proposed, for
which changes during works is rarely possible, have a dominant influence on
the Contractor’s proposal. Consequently, The parties to the contract must ensure that the project’s detailed design and the Contractor’s technical proposal
are made coherent, as the latter’s price is based on this.
This undertaking must take place prior to awarding the contract, and is always
required irrespective of the type of contract, with due regard to the legal requirements of the implemented bidding process, and fairness in between bidders.
This type of contract, in which the value of the contract for works fully defined
is fixed, requires that the project be defined extensively in terms of alignment,
functionality, construction and/or environment, with an exhaustive knowledge
of the geology, hydro-geology, geotechnical characteristics and neighbouring
structures conditions, as well as control of all interactions with the project’s environment (built structures, highways, entrances/exits, etc.). Furthermore, the
construction period (seasonal groundwater table levels influences the dewatering volumes, winter rendering certain types of transport impossible, etc.) for
the various parts of the structure must be known at the tender stage (i.e. the
date for commencement of works must be kept, under penalty that the lump
sum may not be applicable).
This solution should be limited to the extremely rare cases in which the
project’s level of residual risk insignificant.
It thus involves adaptations to the Risk Management Plan in order to include
the main hypothesis of the contractors’ proposal, and any necessary adjust-
involve variations in the expected quantities of work, without the scope of work
being affected in any significant manner.
8.3.1 - General comments
It is recommended that the Contractor’s payment and milestones for the completion of the works be determined on the basis of the project’s contractual
residual risks at the time of award.
The various forms of contract are as follows:
- Overall, lump-sum contract
- Bill of Quantities contract
- Lump-sum contract with a bill of quantity for the uncertain aspects of
the works
- Cost plus Fee contract
In any event, it is of great importance that payments relating to risks should
not be dealt with on a lump-sum basis; risks should be allocated between
the parties and, for those borne by the Owner, be the subject to change orders,
giving rise to payment and/or extra time (using a Bill of Quantity of the risks
were identified).
8.3.3 - Remeasure contract
This type of contract is appropriate for projects in which residual risks may
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
93
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
94
In this respect, it is thus necessary to fix the limits, both in terms of the scope
of each rate in terms of variations in quantities.
Two possible situations must be distinguished:
- Variations in quantities that have no impact on the duration of the works (for instance, a slight variation in the lengths for the various standard profiles or with
respect to soil treatment measures,water ingress within a moderate range,etc.).
In such cases the deadline can be defined is invariant with respect to the
quantities.
Two parameters remain essential for this type of contract:
a. the definition of each rate, which is lump-sum in nature, requires that
these prices must be sufficiently diversified to take into account different means and advance rates, to allow for appropriate remuneration
when passing through differing ground conditions (e.g. differing excavation speeds through clay and limestone). Latent uncertainty is inherent in underground works and cannot be completely dispelled. Consequently, the contract must establish reasonable ranges of conditions
for each rate (e.g. support quantities that define a typical profile, rock
hardness, water ingress rates, etc.) such that the Contractor’s unit price
allows it to include the relevant costs. As such the price breakdown will
best mirror the details of the financial bid
b. Measurement of quantities: variations in the quantities of the bill
items may have a direct influence on the unit price or duration of the
works. It is thus important that discussions allowing full understanding
of the basis on which the quantities are obtained are conducted.
- Variations in quantity that may impact the duration of the works: for
instance, significant uncertainty in determining the standard lengths for typical profiles, water infows, etc.
In these circumstances, it is recommended that the contract should include
a mechanism to adapt the contract’s duration.
The mechanism can be based on the principle of the “target duration”.
For a given excavation profile or type of event (water ingress, forward
probing, etc.), a contractually binding advance rate is defined and thus
the contract’s duration can be adapted to the works effectively undertaken. This means that the completion deadline is not fixed beforehand,
but rather calculated on the basis of the hypothesis of the tender documents which is then adapted to the events actually encountered; thus
the “target duration” is used to revalue the fixed costs (the installations
and production plant).
This uncertainty in the determination of the project’s completion deadline also means that bill of quantities must have items to remeasure the
general installations the worksite costs and as well as the depreciation
of plant, on a calendar basis. The items relative to the works (labour,
materials and consumables) are remeasured in the traditional way.
The result of this is that variations in the duration of the works due to
variations in quantity are not prejudicial to the Contractor.
NB:
If unit prices are created to permit payments pertaining to the mitigation of
certain risks, as specified in the Risk Register, it is recommended that the
scope and quantities should be carefully evaluated very carefully as variations
may render the unit rates invalid.
time dependant and quantity dependant costs, and that the work specifications be defined as precisely as possible. For instance, for soil treatment bill
items for transport, duration of mobilisation (per month), drilling (per ml) and
for start-up (per unit of work).
If it is not possible to define precisely the mitigation measure, it is recommended that distinct bill items be provided in order to remunerate the fixed,
policy) – within the limit of the target cost. Its gross margin being a fixed coefficient as offered by the Contractor in its proposal.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
8.3.4 - Lump-sum contract with bill of quantities for risk
mitigation works
If a project broadly meets the conditions for lump-sum treatment (cf. 8.3.2)
but remains exposed to minimal, well-identified residual risks, remuneration for the works may be on a lump-sum basis, with the mitigation
measures subject to additional payments based on a bill of quantity/
remeasure basis.
If the occurrence of these residual risks impact the construction milestones,
the mechanisms for providing an extension of time must be defined in the
contract, as in the above section.
In this type of contract, construction design must be either supplied by the
Owner as part of the bid documentation or, as a minimum, be drawn up on the
basis of sufficiently precise and detailed scenarios in order to avoid two pitfalls:
the Contractor underestimating the quantities, particularly of the supports, if
the contractor has underestimated its lump-sum price or, conversely, excessive justifications by an Owner seeking to further secure its project, without
suffering any extra costs.
This form of remuneration should only be used if the works to be undertaken
on the basis of the bill of quantities represents only a very small portion of the
overall contract as these relate to the residual risks only.
For risks deemed to be improbable, or for which there is insufficient information to defined them, it is recommended that the specific items should not be
included in the bill of quantities, but that the procedure to establish their cost
be defined. This is to favour transparency in the contract as these risks are not
only subject to speculation by Contractors but are unlikely to be carried out
as foreseen even if the feared event occurs. The relevant procedure must be
defined in the Risk Management Plan.
8.3.5 - Contract on a Cost plus Fee basis
This form of tender is especially recommended for cases in which knowledge
of the environment in which the structure is to be built is very limited with
respect to its complexity when entering into a contract for the works. In these
projects, the contractor is required to be highly flexible and quick to respond to
events and the civil engineering costs are low compared to the overall project
and expected earnings.
Moreover, this form is also appropriate in instances when the residual risks
may not only entail significant variations in quantities, but also may change to
the nature of the works themselves, particularly with regard to excavation or
support systems, or changes in the project scope (e.g. major changes to the
alignment, re-arrangement of structures, creating additional drives, adopting
alternative methods, etc.).
In such cases the Contractor has full coverage of its direct costs - as checked
by the Designer in all transparency having access to the accounts (Open-Book
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
This form of payment must be tied to a target cost: this is necessary to entice the Contractor to be committed to the project, as a mechanism of bonus
and penalty based on thresholds with respect to the target cost can be implemented. These enable the contractor’s fee to be adjusted depending on achieving the various thresholds. The target cost, and the deadline, must be adjusted
in the event of unforeseen circumstances, or changes to the project’s schedule.
8.3.6 - Summary
Clearly, cost control depends on eliminating risks as studies are developed; however, other compelling circumstances (deadlines, availability of
land and material impossibility) mean that these studies cannot always be as
exhaustive as might be wished for.
Consequently, depending on the context of its project, the Owner may:
- Take notice of the project’s design level and choose the appropriate contractual form. Thus It follows that the form of the contract will depend on the level
of residual risk, as shown in the diagram below.
8.4 - The awarding procedure
8.4.1 - Recommended procedure
In the context of underground works, it is recommended that wherever
possible, a negotiated tender procedure should be used. For projects that are
particularly complex or in which the level of residual risk for the Owner may be
significantly influenced by construction considerations, specific to particular
technical decisions by each Contractor. Thus this type of procedure allows the
bidder to contribute to the identification and analysis of risks within the first
phase of the negotiations, to which all candidates are invited. This ensures that
the final bid will be based on a shared analysis, revised and validated by the
Owner on the basis of the various contributions. In this case, the Risk Register
will be identical for all candidates.
8.4.2 - The special case of Contractor’s alternatives
The Contractors involvement, as discussed above, may also be achieved by
giving them the opportunity of proposing one or more alternatives.
It is reminded that that an alternative is defined as a technical and/or financial
variation, submitted by candidate, on the reference base project and which
complies with the Employer’s Requirements.
Figure 4 - Type of contract on the basis of the extent of studies
- Alternatively, it may determine the form of contract to be used beforehand
and continue the studies to the level of maturity required of the form of contract
selected (both in terms of site investigations and design work). In this case, the
level of residual risk acceptable depends on the type of contract chosen by the
Owner , as shown in the diagram below.
In this way, the Owner can hope to see its project optimised. However, it is
highlighted that it the downside resided in added complexity in the bid analysis, which may result in a partial redesign of the project. In any event, the base
project required by the Owner must always be submitted for an alternative to
qualify.
- It is recommended that the framework in which any alternative is submitted be formally structured: their field(s) of application, as well as the
minimal conditions which they must abide, should be specified in detail
in the ITB. Maintaining these minimum standards means ensuring that
there is no deterioration in the level of risk as compared to the base
solution, as such it is obligatory for the bidder to submit the alternative’s
Risk Register, demonstrating that there is no such deterioration.
- Particular provisions should be made in the Instruction to Bidders, in
terms of procedure and additional deadlines, in order to allow for the
assimilation by the Designer of the bidder’s alternative.
The alternative must therefore be submitted with enough detail to allow the
criteria set forth above to be verified.
8.5 - Selection of the successful bidder
The works contract is mainly with the use of materials; these contribute to
the quality of the final product. However, the value and experience of the individuals assigned to key functions in the project are also a prerequisite factor
for success.
The commitment of named individuals in bids runs into practical obstacles
in terms of planning; if required by the Owner, any such commitment has to
be limited in time. It is recommended that all individuals suggested for these
Figure 5 - Extent of studies on the basis of the desired type of contract
key positions, whether during the tender process or during execution of the
contract if different from the technical proposal, should be justified through
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
95
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
a short presentation allowing the pertinence and capacity of the suggested
individual to be appraised.
8.6 - Dynamic management of the contract
It is recommended that provision be made in the contract for progress reviews
to be formally and systematically submitted by the Contractor, for instance at
25%, 50% and 75% of progress, at key points in the construction phasing
or, as a minimum, annually, depending on the size of the project, with the
following aims:
- measuring the physical progress of the worksite, analysing any delays and
examining the measures envisaged to catch up any delays,
- evaluating the financial status of the project to date based on the progress of
the works and any risks or unforeseen events that have occurred,
- defining financial dispositions, at least temporarily, so the Contractor’s cash
flow is not penalised pending contractual settlement,
- supplying a forecast of the cost on completion and the expected finish to the
works for the Owner.
In this respect, if there is an obligation to inform on the part of the Contractor,
it should be accompanied by an obligation on the part of the Owner to deal, at
least provisionally, with any event impacting the contract.
Managing the contract at key stages thus becomes part of the contractual
obligations, and thus does not fall within the scope of the settling any disagreements and disputes.
8.7 - Preventing conflicts
It is recommended that an Advisory Committee should be established on the
initiative of the Owner pursuant to the following principles:
- This committee should be provisioned in the contract, at the initiative of the Owner. The committee should exist from the start of works
and throughout the lifetime of the contract. Its purpose is to provide
the stakeholders (the Owner, Designer and Contractors) with advice to
resolve any disputes that may arise. It is a non-binding source of proposals, and not an arbitration committee.
- Ideally, the committee should consist of three members, appointed by
all the stakeholders on the basis of their professional, technical and
legal capabilities, and their significant experience in the sphere of
underground works. These qualities should be such that they confer
moral authority on the part of the committee members with respect to
the parties.
- The advisory mission of the committee and its procedures should be
defined in the contract between the committee members and all the
other parties. Their remuneration should be incumbent on the Owner.
- The contract concluded between the committee members and all the
parties must expressly exclude any liability proceedings on the part of
the latter, their beneficiaries, or their insurers, against the members of
the committee on the grounds of the advice and recommendations they
may provide.
- In the performance of their missions, the committee members should
regularly visit the site of the project and be regularly informed of its
progress and the status of the project.
- The opinions of the advisers may be sought by any of the stakeholders
with regard to an identified issue, whether under way or in anticipation.
Opinions should be issued after the committee has had a consultation
period, during which it may be supplied with any necessary document or
hear any relevant individual. The opinions issued are neither obligatory
nor binding; the parties may freely decide whether or not to apply them.
The opinion should always be provided with the aim of favouring an
amicable outcome to any potential disputes.
- The committee members should exercise their mission wholly independently and impartially in all circumstances. They should observe
strict confidentiality with regard to the information to which they have
access.
9 - Other forms of contracts
This solution may offer attractive advantages in the eyes of the Owner:
- it does away with the need for successive Requests for Proposals (RfP’s)
mised by having the designer and the builder work together,
- it allows the risks attributable to design (i.e. under design) and construction (i.e. failure to keep to time) to be brought together within a single
entity, the turnkey consortium.
However, these advantages are not without the associated drawbacks:
- During the design phase, the Owner cannot intervene in design choices,
provided the contractor adheres to the functional specifications. Consequently, particular care must be taken when drawing up every aspect of
these specifications (Maintenance, Reliability-Availability-Maintainability-Security, i.e. dependability if there is equipment, etc.), more so than
when entering into a contract that involves only a Designer, due to the
to appoint the Designer and then the Contractor,
- it offers the prospect of greater diversity in the possible solutions, opti-
increased financial impact any changes to the Functional Specifications
may imply. As such the time allocated to preparing the contract is longer.
9.1 - Turnkey
9.1.1 - Overview
This solution associates the Contractor and the Engineer; together, they design
the project, for which only the functional requirements are imposed.
9.1.2 - Key issues
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
- The site investigations required to establish each bid, generally requested
at the Basic Design stage, cannot be any less than for a conventional
construction contract. Since some of these site investigations cannot be
undertaken until the various candidates have subéitted their requests,
the tendering period will be that much longer.
- The coherence between the Owners risk acceptability level and the risks
transferred the to the Owner by Turnkey consortium must be checked.
- The independence of the Designer with regard to the Contractor is no
longer assured.
- The need to remunerate candidates during the bid phase increases the
overall cost of the project.
9.1.3 - Guideline
- This procedure should be reserved for specific cases in which, due to
the diversity of potential construction solutions, it is not possible to settle
on one in particular, independently of the related economic valuation,
and thus of commitment on the part of the Contractor.
- When the request for proposals is launched, the Owner must have
available an extremely exhaustive site investigations covering the
entire extent of imaginable solutions, or even allow a period of time
in the consultation for a supplementary site investigation campaign, at
the Owner’s cost and to the benefit of all candidates if they require this.
As with the Designer, it is recommended that these site investigations
should not form part of the Turnkey contract.
- The Owner must solicit the services of a qualified consultancy, whose
involvement will be equivalent to that of a Designer, present throughout
the project, to:
a. develop the functional specifications, which must be drafted in a
highly detailed and exhaustive manner,
b. define, monitor and interpret the site investigations to be performed prior to the launch of the tendering process,
c. analyse the relevance of the solutions put forward in the bids from
Engineer/Contractor consortiums and the related Risk Management Plans (RMP),
d. supervise the application of the RMP in the event that a risk materialises or an unforeseen event occurs.
whicih generates additional revenue.
This approach must therefore deliver a significant economic benefit to offset
the additional costs involved (lack of competition, loss of efficiency due mainly
to overlapping, parallel activities). The approach is especially relevant when
the underground structure is on the project’s critical path but represents a
relatively small part of the overall cost.
For design work, the procedure consists in choosing the builder, not on the basis of an economic criteria, but solely on the basis of competence, experience
and resources (a “beauty contest”), and involving the Contractor’s personnel
right from the Basic Design phase, in order to ensure construction optimisation
is integrated into the design process, with constant trade-offs between quality/costs/duration/risk. Once the design has reached sufficient development
maturity, the type of remuneration of the Contractor for the works phase is
determined; generally, on a Cost plus Fee basis, although a lump-sum or bill of
quantity basis may also be adopted.
9.3 -Special cases: public-private partnership – BOT
These contracts are not within the scope of this recommendation, since
their primary purpose is to fund the project. They link a public or parapublic structure (the Awarder) to a private-sector entity (Partner, Concessionaire)
responsible for the design, construction, operation and funding of the structure,
and involve delegating the Owner’s prerogatives.
Funding by means of a loan means that the Partner/concessionaire must not
be exposed to any risk. As a result, it usually subcontracts construction activities to related entities. In particular, design and construction are generally
carried out on a turnkey basis in a lump-sum arrangement.
As a result, the whole issue of risk management, and the related contractual
provisions, should be dealt with and detailed within the PPP agreement. t
9.2 - Early contractor involvement (ECI)
In this approach, the Designer retains responsibility for design with, ultimately,
a conventional works contract.
The purpose of this solution is to invite the Contractor to join an integrated
team with the Designer.
It was developed in the United Kingdom before being adopted in other Englishspeaking countries for particularly complex projects in which the Owner wished to have the builder involved in the design. This is generally due to the
following circumstances:
- the reliability of the Designer’s estimate is too uncertain,
- the studies may be assimilated to research and development,
- reducing construction time leads to construction cost savings,
- early commissioning, achieved by avoiding the works tendering phase,
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
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RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
Annexes
Annexe 1 - Master Schedule
Project creation
Administrative validation
Risks register
Autorisation
Basic design
Risks management plan (RMP)
Risks register
Risks register
Conduct of operation
Procurement
of advisory
services
Detailed design
Risks register
If required : general consultant,
Insurance
evaluation
Adaptations adjustments
Finalising
fonctionnal
specifications
Definition of functionnal
specifications
Land acquisition
Inquiry
Project
initiation studies
Amicable acquisition
Project
initiation studies
Project
initiation studies
Utilities
Investigations
Data
acquisition
Agreement
Procuring
investigation
works
Procuring
service for
public inquiry
Geologic
investigations
Initial geologic
investigations
Build inquiry
Build inquiry
Procuring
investigation
works
Procuring
service for
public inquiry
Procuring
of
design
services
Site investigation supervision
Risk management
Contractor
Project manager
Preliminary studies
98
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
Technical risks
register
Basic design
Geologic
investigations
Build inquiry
Detailed design
Procuring
investigation
works
Procuring
service for
public inquiry
Basic design
Procurement
of
design
services
Investigation
supervision
Technical risks
register
Geologic
investigations
Build inquiry
Detailed design
Investigation
supervision
Technical risks
register
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
Tendering
Works
Risks register
Risks register
legal, safety, etc…
Procurement
insurance
Expropriation
Demolitions
Procuring
works
contract
Rerouting
Liberation
site
Construction design
cheeks
Tendering
Corresponding
plans
Works supervision
Risks management
RMP
risks register
Formalisation of the riscks revision in works
Procurement
of construction
services
Preparation
(min 4 months)
Risk monitoring and review
Works
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
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RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
Annexe 2 - Glossary
2.1 - Parties to the project
2.1.a - Owner
The Owner is the legal person for whom the structure is built. Once it has
assured itself that the project is both feasible and opportune, its responsibility is to determine the latter’s location, define the relevant Functional Specifications, define the provisional overall budget, choose the process according to which the structure will be completed and enter into contracts for the
studies and execution of works with the Engineers and Contractors it selects.
In the Functional Specifications, the Owner defines the goals of the project
and the needs the latter is to satisfy, as well as the constraints and requirements pertaining to the construction and use of the structure.
2.1.e - Contractor (tenderer for the works contract)
The tenderer is the economic operator that concludes the tender with the
representative of the contracting authority. In the event of a consortium of
economic operators, the “tenderer” refers to the consortium, represented by
its Lead Contractor.
2.2 - Contracts and contract components
2.1.b - General Consultancy
2.2.a - PPP
The Owner may entrust the studies required to develop the Functional
Specifications and determine the provisional overall budget to a private or
public-sector entity.
The Owner may enlist a project coordinator for general administrative, financial and technical assistance.
This mission of project coordination, exercised by a private or publicsector entity, is incompatible with any mission pertaining to the Designer, the
performance of works or technical inspection for the same structure(s), due
to the potential conflict of interest.
A public-private partnership agreement is an administrative contract by
means of which the State or a public State entity entrusts a third party, for a
given period (which depends on the depreciation period for investments or
the chosen funding procedures) with an overall mission whose purpose is
the funding, construction or repurposing, upkeep, maintenance, and operation or management of structures, facilities or non-material assets required
for public service.
Its purpose may also relate to all or part of the design of such structures,
facilities or non-material assets and services relating to the exercise, by the
public-sector entity, of the public-service mission with which it is entrusted.
The party that enters into the agreement with the public-sector entity carries
out Contract Management for the works to be performed.
2.1.d - Designer
2.2.b - Design/Build
A natural or legal person that may be a private or public-sector entity which,
due to its technical competence, is entrusted by the Owner or the latter’s
agent with ensuring that completion of the project under tender is architecturally, technically and economically compliant, by:
• overseeing the performance of the works tenders
• putting them forward for payment by the Owner
• assisting the Owner during acceptance operations and during the full
completion guarantee period
For the construction of a structure, the Designer’s assignment is distinct
from that of a Contractor.
The Owner may entrust the Engineer with all or part of the following design
and assistance aspects:
• Outline studies
• Basic Design studies
• Project Design studies
• General Consultancy for the conclusion of the works contract
If technical considerations require the contractor to be involved in design
work for the structure, the Owner may enter into a contract with a consortium of private-law persons or, in the sole case of infrastructure structures,
with a single private-law person, for a mission pertaining both to the establishment of studies and the performance of works.
2.1.c - Project Coordination
• Construction design or examination of project compliance and checking
construction design work performed by the Contractor
100
• Supervision of performance of the works contract
• Worksite scheduling, management and coordination
•
General Consultancy for acceptance operations and during the full
completion guarantee period.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
2.2.c - Functional Specifications
In the Functional Specifications, the Owner defines the goals of the project
and the functional requirements it is to fulfil, as well as constraints and
requirements pertaining to social, urban, architectural, functional, technical
and economic considerations, along with insertion into the landscape and
protection of the environment, as these relate to the construction and use
of the structure.
2.2.d - Allotment
In order to achieve as much competition as possible, and unless the subject
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
of the tender does not allow distinct services to be identified, the tender may
be split into separate workpackages; in particular, these take into account
the technical characteristics of the required services, the structure of the
economic sector under consideration and, where applicable, the rules applying to certain professions.
2.2.e - Provisional budget allocation
A financial estimation for the project, including studies and works, drawn up
by the Owner following prior or preliminary design.
2.2.f - Forecast cost of works
The Designer’s contract must specify, firstly, the procedures used to establish the forecast cost plus a tolerance margin, to which the Engineer commits,
and secondly, the consequences for the latter in view of the undertakings
it makes.
I - If the mission entrusted to the Engineer includes General Consultancy
services for the conclusion of one or more works contracts, the contract
must also specify the commitment of the Engineer to abiding by the forecast
cost of works, established no later than at the launch of the procedure to
conclude the works contract or contracts.
Fulfilment of this commitment is checked following the works contractor
consultation. If the tolerance margin is exceeded, the Owner may require the
Engineer to adjust its studies, with no additional compensation due.
II - If the mission entrusted to the Engineer also includes management of the
performance of the works contract and General Consultancy during acceptance operations, the contract also specifies a commitment on the part of the
Engineer to abiding by the cost, with another tolerance margin, derived from
the works contracts agreed by the Owner.
Fulfilment of this commitment is checked following complete execution of
the works required to build the structure, taking into account the definitive
total cost of works as shown in the contractors’ final statements and invoices.
To check fulfilment of this commitment, the Designer’s contract specifies the
procedures for taking into account variations in economic circumstances.
In the event of an overrun exceeding the tolerance margin fixed in the Engineering Services contract, compensation of the Engineer is reduced. The
Designer’s contract determines the procedures for calculating this reduction, which may not exceed 15% of the Engineer’s compensation corresponding to those aspects of its missions that are subsequent to the awarding
of works contracts.
III - In the event of a change to the Functional Specifications or services
decided by the Owner, the Designer’s contract is the subject of a rider which
defines the adjusted Functional Specifications and forecast cost of the works
affected by this alteration, adjusting the Designer’s compensation and the
procedures for its commitment in respect of the forecast cost accordingly.
Furthermore, the Designer’s contract may include other clauses designed to
provide incentives for better results in terms of quantity or quality.
The Designer’s contract need not specify the commitments listed in I and II
above, if it has been established that some of the technical data required to
make such commitments can only be known at the time when these commitments need to be made.
2.2.g
Geotechnical Interpretive Report
The Geotechnical Interpretive Report contains those data which have been
selected and interpreted for the purposes of establishing the tender, on the
basis of investigation boreholes, shafts or galleries, tests or measurements
performed in a laboratory or on site, and information concerning surface or
underground water. It presents the geological, hydro-geological and geotechnical data used as a basis for the design of structures with a view to
their construction. It expresses the interpretation by the Engineer, as adopted by the Owner, of the nature, characteristics and behaviour of the terrain
passed through. This is categorised into subsets, including in particular details of their characteristic values in terms of the challenges posed, and specifying the expected dispersion and variation in each of these parameters.
The Geotechnical Interpretive Report details any unresolved geological, hydro-geological or geotechnical uncertainties.
2.2.h - Risk Management Plan (RMP)
The Risk Management Plan is a contractual document.
This Risk Management Plan (RMP) must include a Risk Register specifying
the residual risks, i.e. those not covered by the technical measures specified
in the tender, against which the Owner deems it necessary to protect itself.
“[The RMP] analyses events at source, assesses their likelihood and defines
their foreseeable consequences” on the conduct of the project. It also reiterates the technical measures planned to prevent risk events and mitigate the
consequences (forward probing, etc.).
It contains the description of the technical and organisational measures envisaged:
• to make safe the worksite in the event of them occurring
• to continue with the worksite
• lastly, the RMP suggests principles or procedures for compensation for
such interventions.
2.2.i - Works execution schedule:
In particular, the works execution schedule specifies the equipment and methods that will be used and the works performance schedule, specifying the
works start date and duration. The draft plan for worksite installations and
temporary structures is appended to this schedule.
2.3 - Risks
As per standard ISO 31000: 2009 “Risk Management – Principles and guidelines”
Excerpts from the standard are shown in italics, accompanied by notes in
standard characters concerning the application to tunnels.
2.3.a - Risk Management Plan
2.3.b - Management Process
The Risk Management Process is described in AFTES recommendation
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
101
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT25R3A1
GT32R2F1 [2], which draws on standard NF ISO 31000 [1] on risk management. This is an iterative process that takes place throughout the duration
of the project, allowing for risk management; its organisational framework
should feature in the contractual documents, both the Designer’s contract
and the Contractor’s contract.
2.3.e - Risk analysis
2.3.c - Risk assessment
The procedure for geotechnical risk assessment involves three stages: identification, analysis and evaluation of geotechnical risks.
identified, along with an estimate of the likelihood (probability of the event
occurring) and consequences (outcome of an event affecting objectives) of
all such events.
Risk may therefore be defined with respect to the likelihood and the conse-
2.3.d - Risk identification
quence of any risk event on a given aim or on the aims as a whole. The level
of risk arising from the combination of the degree of likelihood and the consequence may be expressed quantitatively, semi-quantitatively or qualitatively.
Risk analysis is the process implemented to understand the nature of a risk
and determine the “level of risk”: this defines the significance of a risk expressed in terms of a combination of the factors and their likelihood.
Practically speaking, for each identified risk, events which may occur are
Risk is defined as the effect of uncertainty on the achievement of aims:
• “Uncertainty” here means a state in which there is a total or partial lack of
information regarding the knowledge and/or comprehension of an event
and its consequences and/or likelihood.
• “Effect” here means a positive or negative discrepancy compared to an
expectation.
• «Achievement of Aims» as regards the realm of underground works is understood as the performance of construction works abiding by the planned
costs and lead times, expected performance of the structure and with due
respect for the environment and neighbouring structures.
2.3.f - Risk evaluation
Thus defined, risk corresponds to the possibility of an event occurring (the
occurrence of or change in a particular set of circumstances) which would
constitute a discrepancy with respect to expected conditions, the consequence of which would be liable to significantly affect achievement of the
aims.
Risk identification involves researching, surveying and describing the risk.
Practically speaking, for each uncertainty identified in the “Risk Register”,
this involves determining events which might occur and that would create a
discrepancy with regard to the reference situation.
Risk mitigation refers to the process designed to alter the risk. A number of
actions are possible:
- refusal of the risk, with a decision not to pursue design work on the project
under consideration (e.g. abandoning an alternative),
- removing the risk source (e.g. altering the project geometry),
- reducing likelihood (e.g. through recourse to geological investigations),
- reducing the consequences (e.g. by adjusting methods).
Risks which are not fully eliminated are known as “residual risks” which must
then be distributed and/or borne by the various stakeholders.
Evaluation of the risk involves comparing the results of the risk analysis with
the risk criteria to determine whether the risk is acceptable or tolerable.
The risk criteria are terms of reference chosen or drawn up by the Owner;
these define its scope of acceptability. As with the level of risk, determination
of the values of the criteria may be expressed quantitatively, semi-quantitatively or qualitatively.
2.3.g - Risk mitigation
Annexe 3 - References and Bibliography
[1] AFTES GT32R2F1 Recommendations on the characterisation of geological, hydro-geological and geotechnical uncertainties and risks
[2] NF ISO 31000: 2009
[3] Standards SIA 118, 118/192 and 118/198
[4] ITIG Tunnelling Code of Practice, May 2012 t
102
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
CHANTIERS/WORKSITES
EOLE - Prolongement du RER E vers l’Ouest
Management des risques vis à vis des avoisinants
EOLE - Western extension of the RER E line
Risk management for neighbouring structures
Marianne SENECHAL
Egis
1 - Préambule
Située au cœur de Paris, et traversant plusieurs villes comme Neuilly
sur Seine et Courbevoie, la partie
souterraine du prolongement Ouest
du RER E (projet EOLE) s’inscrit dans
un environnement très contraint
lié à la présence de nombreux
avoisinants existants (bâtiments en
surface, ouvrages souterrains et
réseaux).
L’article présente les principaux
enjeux du tunnel foré au tunnelier
et la conception mise en place
pour maitriser et réduire au mieux
les risques liés aux avoisinants qui
constituent un enjeu important pour
un projet urbanisé.
Enfin, il est présenté les dispositions
de maitrîse du risque "Avoisinants"
et la démarche générale de management des risques prévues au
marché pour réaliser ces travaux.
2 - Présentation de
l’ouvrage
2.1 - Objet du projet
Le projet EOLE a été déclaré d’utilité publique en 1991. Il prévoyait
Nicolas DUPRIEZ
Egis
initialement de relier les réseaux
de la gare de l’Est et de la gare
St-Lazare en souterrain et de créer
un service de RER reliant la banlieue
Est (Chelles, Villiers-sur-Marne) et la
banlieue Ouest (Versailles, St-Nomla-Bretèche).
Un premier tronçon a été mis en
service en 1999 entre Chelles/Villiers-sur-Marne et la nouvelle gare
souterraine Haussmann-St-Lazare.
En 2003, le service sur la branche
Villiers-sur-Marne a été étendu
jusque Tournan-en-Brie.
Le prolongement du RER E à
l’Ouest est inscrit dans le projet de
Schéma Directeur de l’Ile de France
approuvé par le Conseil Régional le
25 Septembre 2008. Ce projet est
à maîtrise d’ouvrage partagée entre
RFF (maintenant SNCF Réseau)
pour l’infrastructure, SNCF-Transilien pour le matériel roulant et
les installations spécifiques du
transporteur. Le prolongement à
l’ouest du projet et son tracé ont été
déclarés d’utilité publique en janvier
2013.
Le projet actuel diffère sensiblement de ce que prévoyait le
schéma de principe initial pour la
partie Ouest d’EOLE. Désormais,
il connecte le Val de Seine et le
Frédéric BULTEL
Egis
1 - Introductory remarks
Located in the heart of Paris, and
passing through a number of towns
such as Neuilly sur Seine and
Courbevoie, the underground section
of the western extension of the RER E
line (known as the EOLE project) lies
within a highly constricted environment due to the presence of a large
number of neighbouring structures,
including both surface buildings and
underground structures and networks.
This article presents the main issues
relating to the tunnel bored using a
TBM and the design implemented to
control and wherever possible mitigate
the risks relating to neighbouring
structures; these are a major challenge
for any urban project.
It also presents the ‘Neighbouring
Structures’ risk management measures, as well as the overall policy for
managing the risks specified in the
tender for these works.
2 - Presentation of the
structure
2.1 - Purpose of the project
The EOLE project was declared to be
in the public interest in 1991. Initially,
the plan was to provide an underground link between the networks from
the Gare de l’Est and Gare Saint-Lazare
rail terminals, and to create an RER
express metro service linking the
eastern Paris suburbs of Chelles and
Villiers-sur-Marne with the western
suburbs of Versailles and St-Nom-laBretèche.
The first section was commissioned
in 1999, between Chelles/Villiers-surMarne and the new Haussmann-St-Lazare underground station. In 2003, the
Villiers-sur-Marne branch service was
extended as far as Tournan-en-Brie.
The western extension of the RER E
line forms part of the Ile de France
Master Plan approved by the Regional
Council on September 25, 2008.
Client responsibilities for the project
were split between RFF (now known as
SNCF Réseau) for infrastructure and
SNCF-Transilien for the rolling stock
and specific transportation company
installations.
The western extension of the project
and its route were declared of public
utility in January 2013.
The current project differs significantly
from the initial outline design for the
western section of EOLE. Henceforth,
it is to connect the Val de Seine
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
105
CHANTIERS/WORKSITES
New stations of the RER Line E
Western extension of RER Line E
New infrastructures
Tunnel section to be built
Stations to be upgraded
Existing line
Figure 1 - Vue générale du projet EOLE /General view of the EOLE project.
quartier de La Défense avec l’Est
de Paris. Cette liaison nécessite le
prolongement jusqu’à La Défense
du tunnel existant (actuellement en
impasse à Haussmann-St-Lazare)
sur environ 8 km pour déboucher
en surface au niveau du site ferroviaire de la Folie, où sera implantée
une gare nouvelle de surface et où
s’effectuera le raccordement de la
nouvelle infrastructure au groupe V
de Saint Lazare.
L’achèvement d’EOLE dans sa nouvelle configuration doit :
•
faciliter l’accès aux pôles
d’activité de La Défense et du
« Quartier Central des Affaires »
depuis les secteurs Est-parisiens
et Seine-Aval, et accompagner
l'attractivité des territoires et
l’accessibilité à l'emploi ;
•
fiabiliser l’accès à La Défense
par diversification de l’offre de
transport et désaturation du RER
A et du nœud de correspondance
106
de Châtelet-Les-Halles à hauteur
de 12 à 15 % ;
• connecter de manière efficace La
Défense au pôle TGV Paris-Nord /
Paris-Est et à CDG Express et proposer ainsi une liaison attractive
avec l’aéroport Roissy Charlesde-Gaulle ;
•
désaturer la gare existante de
Paris St-Lazare. La liaison se fera
avec la Ligne J du groupe V de
St Lazare (Mantes via Poissy) qui
deviendra à la mise en service la
nouvelle ligne E du RER ;
• améliorer la régularité du service
sur les lignes franciliennes soulagées par ce projet (RER A mais
aussi RER B et D et Transilien
PSL) ;
•
créer un meilleur maillage du
réseau : la future ligne E du RER
sera la plus interconnectée d’Ile
de France (avec tous les RER, 10
des 15 lignes de métro et le futur
réseau du Grand Paris Express).
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
area and the La Défense business
district with eastern Paris. Doing
so requires extending the existing
tunnel, which currently terminates at
Haussmann-St-Lazare, for a distance
of approximately 8 km to La Défense,
emerging at the La Folie rail site,
where a new surface station will be
located and the new infrastructure will
be linked up to the Groupe V part of the
Saint Lazare network.
Once completed, the new-configuration EOLE is intended to:
• facilitate access to the La Défense
and ‘Central Business’ districts
from eastern Paris and the upper
Seine districts and go along with the
attractiveness of the districts and
access to employment;
• make access to La Défense more
reliable by diversifying the transport
offering and alleviating congestion
on the RER A line and at the Châtelet-Les-Halles
12-15%
interchange
by
•
provide an effective connection
between La Défense and the ParisNord and Paris-Est high-speed
train hubs as well as CDG Express,
thereby providing attractive connections to Roissy Charles-de-Gaulle
airport
• alleviate congestion at the existing
Paris St-Lazare rail terminal. The
connection will be made with the
line J of the St Lazare group V
(Mantes via Poissy) which will
become the new Line E of the RER
after commissioning.
• improve punctuality on the Ile-deFrance lines that will be relieved by
this project (RER lines A, B and D,
and Transilien PSL).
•
create better links within the
network: the future RER line E will be
the most interconnected one within
the Ile-de-France region (with all
the RERs, 10 of the 15 metro lines
and the future Grand Paris Express
network).
CHANTIERS/WORKSITES
2.2 - Description succincte
des ouvrages à réaliser
La section souterraine du projet
couvre un tracé de ligne d’environ
8 km. Elle comporte :
• 6 100 m de tunnel foré au tunnelier,
•
500 m de tranchée ouverte et
couverte,
•
1 100 ml de tunnel creusé en
méthode conventionnelle,
• 180 ml d’entonnement souterrain
de grande section pour se raccorder à la gare existante Saint
Lazare,
• 2 gares souterraines,
• 9 puits d’accès secours / ventilation.
2.2 - Summary description
of structures to be built
The underground section of the project
comprises a total of approximately
8 km of track. This includes:
• 6,100 m of tunnel bored with a TBM
• 500 m of covered trenches
• 1,100 lm of tunnel excavated using
conventional methods
• 180 lm large-diameter chamber to
connect to the existing Saint-Lazare
station
• 2 underground stations
• 9 emergency/ventilation access shafts
Figure 2 - Vue générale de la section souterraine /General view of the underground section.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
107
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SIG cible C + tableau
le
TECS/TSCS commun /
Shared GIS C target + contraflow
input/output board
Axe tunnel / Tunnel centreline
ula
ce
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so
ra
n
us
Vo
To
lé
nn
eA
Vid
Axe voies / Track centreline
CHANTIERS/WORKSITES
Réservation pour cintrage du revêtement /
Box-out for lining arch profile
Gabarit limite FR3.3 / Maximum clearance: FR3.3
Track 1
Track 2
Saignée prof 0.10m maxi pente 2% mini /
Channel: max. depth 0.10 m, min. incline 2%
Caniveau 150x150 / 150x150 drain
Regard ponctuel de réception - larg = 0.60 int et
0.70 ext - prof = 0.93 / Intake inspection trap width = 0.60 int, 0.70 ext - depth = 0.93
Collecteur Ø 300 filant fil d’eau = Z rail – 1.30 / 300 mm dia. collector with channel = rail Z-1.30
Figure 3 - Coupe du tunnel foré / Bored tunnel cross-section.
Système d’Etanchéité Liquide
Armé (SELA) /Reinforced Liquid
Sealing System (SELA)
Béton de revêtement /
Lining concrete
Système d’Etanchéité
Liquide Armé (SELA) /
Reinforced Liquid
Sealing System (SELA)
Béton de remplissage /
Concrete infill
Béton de remplissage /
Concrete infill
Figure 4 - Coupe types des rameaux Accès Secours (gauche) et Ventilation (droite) /Typical cross-section of Emergency Access (left) and Ventilation (right) spurs.
108
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
CHANTIERS/WORKSITES
3 - Le tunnel foré : principaux
enjeux et avoisinants
3.1 - Principales
caractéristiques
Le diamètre fonctionnel du tunnel
foré est de 9.70 m pour un diamètre
excavé de 11 m (cf. figure 3).
D’Ouest en Est le tracé du tunnel
démarre dans le puits Gambetta qui
assure la jonction avec le tunnel traditionnel de l’entonnement de la gare
de la Défense puis traverse la future
gare Porte Maillot avant de s’achever dans l’entonnement de la gare
Haussmann Saint Lazare. Le tracé
traverse les communes de Courbevoie, Neuilly sur Seine et Paris.
La couverture varie entre 18 et
45 m et pour le franchissement de
la Seine, elle est de 15 m sous le lit
du fleuve.
Les gares ont une longueur de
225 ml. La Gare Maillot est centrée
sur le tunnel. Les 9 puits, disposés
au maximum tous les 800 ml le long
du tracé, ont tous une fonctionnalité
d’accès secours. Les puits Gouraud
et Friedland ont également une
fonctionnalité de ventilation.
Les puits Gambetta et Gouraud sont
centrés sur le tunnel. Les autres puits
sont désaxés et reliés au tunnel par
des rameaux de sections excavées
variables entre 30 et 95 m² (cf. fig. 4).
3 - Bored tunnel: main
challenges and neighbouring
structures
shafts are offset, and connected to
the tunnels by spurs with excavated
cross-sections of between 30 and
95 m² (cf. fig. 4).
3.1 - Main characteristics
3.2 - Contexte géotechnique
Le profil géologique prévisionnel est
reporté page suivante. D’un point de
vue structural, la géologie du tracé
peut être divisée d’Est en Ouest en
deux grands secteurs :
• Depuis la sortie de l’entonnement
HSL jusqu’à la butte de l’Etoile
(PM 4+600), les couches géologiques tertiaires sont légèrement
plissées (ondulées) ; les plis très
ouverts forment un synclinorium.
• Du sommet de la butte de l’Etoile
(PM 4+600) jusqu’à la fin de la
section souterraine considérée,
les couches géologiques sont
globalement subhorizontales.
Le tunnel foré s’inscrit essentiellement dans les formations yprésiennes et lutétiennes et très localement dans la formation bartonienne
des Sables de Beauchamp. Les
principales formations recoupées et
le détail des fronts de taille rencontrés sont rappelés dans le tableau
récapitulatif ci-dessous.
Type of cutting face / T ype front
The bored tunnel has a functional
diameter of 9.7 m and an excavated
diameter of 11 m (cf. fig.3 ).
Running from west to east, the tunnel
route starts at the Gambetta shaft,
which connects it with the conventional tunnel chamber at the La Défense
station, and then passes through the
future Porte Maillot station before
ending in the Haussmann Saint-Lazare (‘HSL’) station chamber. The route
passes through the municipalities of
Courbevoie, Neuilly sur Seine and
Paris.
Overburden varies between 18 and
45 m; overburden where the route
passes beneath the River Seine is
15 m beneath the riverbed.
The stations are 225 m long. The Maillot station is centred on the tunnel. The
9 shafts, located at least every 800 m
along the route, all provide emergency
access. The Gouraud and Friedland
shafts also serve for ventilation.
The Gambetta and Gouraud shafts
are centred on the tunnel. The other
3.2 - Geotechnical context
The forecast geological profile is
shown on the following page. In structural terms, and running from east to
west, geology along the route may be
divided into two broad sectors:
• From the HSL chamber to the Etoile
mound (metre post PM 4+600), the
tertiary geological layers are slightly
folded; the most open folds form a
synclinorium.
•
From the summit of the Etoile
mound (PM 4+600) through to the
end of the underground section
under consideration, the geological
layers are mostly subhorizontal.
For the most part, the bored tunnel
passes through Ypresian and Lutetian
formations, and very locally, through
the Bartonian Beauchamp sands. The
principle formations passed through
and the detail of the cutting faces
encountered are summarised in the
table below.
Details of the cutting face / Détail front
Figure 5 - Composition des fronts de tailles rencontrés /Composition of the cutting faces encountered.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
109
CHANTIERS/WORKSITES
MARINESIEN
LUTETIEN
Sable de Monceau
Marnes et caillasses indifférenciées
Marno-calcaire de Saint Ouen
Marnes et caillasses supérieures
Marnes et caillasses inférieures
AUVERSIEN
Sables de Beauchamp
Marnes et caillasses supérieures et inférieurs indifférenciées
Calcaire grossier altéré
YPRESIEN
Ypresien indifférenciés
Calcaire grossier indifférenciés
Sables de Cuise et Sables supérieur indifférenciés
Calcaire grossier moyen et supérieur indifférenciés
Sables de Cuise
Calcaire grossier inférieur
Sables supérieurs
Fausses glaises
Sables d'Auteuil
Argile plastique
110
Les formations recoupées par le
projet peuvent être décrites de la
manière suivante :
- Les Sables de Beauchamp ne sont
présents que sur une partie du profil
à la faveur d’une structure synclinale
; à la base de celle-ci, ils sont attendus très localement au niveau du
tunnel, en voûte sur moins de 100 m
(~ PK 3 + 630 à 3 + 700). Il s’agit
de sable fin limoneux et +/- argileux.
- Les Marnes et Caillasses sont
plus ou moins érodées par les
alluvions sur une longueur importante du profil jusqu’à disparaître
complétement ou presque sur près
de 2 km. Elles sont constituées
principalement d’un faciès tendre et
clair correspondant aux « marnes »
(en fait essentiellement du calcaire
en bancs intercalés dans le faciès
tendre. Les intercalations rocheuses
calcaires sont plus développées
dans la partie inférieure de la formation ; elles comprennent le Banc de
Rochette près de la base.
- Du gypse est décrit dans de
nombreux sondages au sein des
Marnes et Caillasses entre la sortie
de l’entonnement HSL et la gare
Porte-Maillot incluse, mais ce gypse
est observé surtout de manière
diffuse et en faible quantité ; les
rares intercalations « massives » ne
dépassent pas quelques décimètres
d’épaisseur en sondage.
- Le Calcaire grossier est un calcaire
bioclastique (ou biodétritique) comprenant des bancs très coquillers. La
distinction a été faite entre une partie
The formations passed through by the
project may be described as follows:
- The Beauchamp sands are present
for only one part of the profile, in
which a synclinal structure dominates;
beneath this, they are expected extremely locally at the level of the tunnel,
at the crown, over a distance of less
than 100 m (~ Kilometre Post (PK)
3 + 630 to 3 + 700), with fine, silty
and somewhat clayey sand.
- The Marl and Loam has been
largely eroded by alluvium for a
considerable distance along the route,
disappearing completely (or nearly
so) for distance of almost 2 km. It is
composed mainly of soft, transparent
facies corresponding to the ‘marl’ (in
fact, this is mostly somewhat marly
limestone or dolomite) and rockier
these rocky intercalations in the lower
part of the formation; near the base,
they include the “Rochette Bed”.
- Gypsum has been noted in many
boreholes in the Marl and Loam
between the HSL chamber and the
Porte-Maillot station inclusive,
but this gypsum has mostly been
observed to be diffuse and present
in small quantities; the rare “massive” intercalations found in core
samples are not more than 20 cm
or so thick.
- The Coarse limestone is bioclastic
(or biodetritic) limestone comprising
shell-rich layers. A distinction has
been made between a lower section,
comprised of sandstone-like, glauconitic Coarse limestone, and an upper
section (including the intermediate
(ou dolomie) +/- marneux(se)) et
d’un faciès calcaire plus rocheux
inférieure constituée d’un calcaire
grossier gréseux et glauconieux
limestone facies in layers interspersed
with the soft facies. There are more of
and upper horizons typically identified in the Paris region) with coarse
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
CHANTIERS/WORKSITES
Figure 6 - Profil géologique (exagération verticale
d’un facteur 10) /Geological profile (magnified tenfold
vertically).
Du point de vue hydrogéologique, on
distingue les nappes suivantes :
• la nappe des Alluvions,
• la nappe du complexe Marnes et
Caillasses - Calcaire Grossier du
Lutétien,
• la nappe des Sables de l’Yprésien.
La comparaison entre les niveaux
observés sur les aquifères Lutétien
et Yprésien montre qu’il y a une
discontinuité entre ceux-ci (ils ne
forment pas un aquifère continu).
Bien que la géologie ne mette pas
en évidence de formation imperméable séparant les deux aquifères,
on suppose que des niveaux moins
perméables à la base du Calcaire
grossier, peuvent constituer localement une barrière semi-perméable
avant le passage aux Sables de
Cuise et/ou Sables supérieurs.
L’Argile plastique constitue un hori-
to locally fine limestone (including
the topmost Roche Bed). The Coarse
limestone base is occasionally present in the form of a ‘Coarse glauconitic’ (coarse glauconitic sand) horizon
several tens of centimetres thick.
Within the Seine alluvial plain, the
upper section of Coarse limestone
has a more altered aspect.
- The Cuise sands and/or Upper
sands (which have not been distinguished within this project) consist
mostly of fine to medium (rarely
coarse) sand with intercalations of
lignite and somewhat sandy clay. It
should be noted that the presence of
lignite in the sand is a characteristic
relating to the Upper sands formation.
- The Fausses glaises are mostly
clayey, with intercalations of somewhat
clayey sand and lignite. It is not easy
to identify the boundary of this layer
with the Upper sands and the Auteuil
sands. The layer is 5-10 m thick.
- The Auteuil sands are sometimes
difficult to distinguish (in some cases,
this layer is sandier clay rather than
sand proper) and in some cases cannot be identified at all; the thickness
is variable, ranging generally from
one to several metres, although it can
be as much as 15 m, very locally.
- The Plastic clay forms the clay
As to hydrogeology, the following
aquifers may be distinguished:
• the Alluvium aquifer,
• the Marl and Loam complex aquifer
– Lutetian Coarse limestone,
• the Ypresian sands aquifer.
Comparison between the levels
observed in the Lutetian and Ypresian
aquifers show that they are discontinuous, i.e. they are not one continuous
aquifer.
Although the geology has not revealed
any impermeable formation separating
the two aquifers, it is supposed that
the less permeable levels at the base
of the Coarse limestone may, locally,
constitute a semipermeable barrier
before the Cuise sands and/or Upper
sands.
The Plastic clay horizon ranges from
being very slightly permeable to
impermeable.
zon de très faible perméabilité ou
imperméable.
base of the Ypresian formations. It is
well-characterised and uniform.
9 and 13; RER lines A and C; Porte
Maillot road viaduct and tunnel,
d’une part, et une partie supérieure
(regroupant les horizons moyen et
supérieur classiquement identifiés
en région parisienne) de calcaire
grossier à localement fin (dont le
Banc de Roche sommital) d’autre
part. La base du Calcaire grossier
est irrégulièrement représentée
par l’horizon pluridécimétrique de
la « Glauconie grossière » (sable
grossier glauconieux).
Au sein de la plaine alluviale de
la Seine, la partie supérieure du
Calcaire grossier présente un faciès
plus altéré.
- Les Sables de Cuise et/ou les
Sables supérieurs (non distingués
à l’échelle du projet) sont principalement des sables fins à moyens
(rarement grossiers) comportant des
intercalations de lignite et d’argile
(+/- sableuse). A noter que la présence de lignite dans les sables est
une caractéristique rapportée à la
formation des Sables supérieurs.
- Les Fausses glaises, sont principalement argileuses avec des
intercalations de niveaux de sable
(+/- argileux) ou de lignite. La limite
avec les Sables supérieurs d’une
part et avec les Sables d’Auteuil
d’autre part, n’est pas aisée à identifier. Leur épaisseur est de 5 à 10 m.
s’agit dans certains cas, d’argiles
+/- sableuses plutôt que de sables
francs) voire non reconnus ; leur
épaisseur est variable (généralement de un à quelques mètres) mais
atteint plus de 15 m très localement.
- L’Argile plastique constitue la
base argileuse des formations yprésiennes. Elle est bien caractérisée et
homogène.
- Les Sables d’Auteuil, sont
parfois difficiles à individualiser (il
3.3 - Main interfaces
The context of the project gives rise
to a very large number of interfaces
between the tunnel and neighbouring
structures.
The tunnel passes close to 150 buildings, and crosses or runs alongside
another dozen or so major pieces of
infrastructure (metro lines 1, 2, 3,
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
111
CHANTIERS/WORKSITES
Ovoïde /Oval sewer
Correspondance vers les quais du RER C /
Interchange with RER C platforms
Gare RER C /
RER C station
Zone de correspondance L1-RER C et hall
accès principal à la gare Porte Maillot /L1-RER C
interchange and main access hall for Porte Maillot
station
Accès principal de la
gare Porte Maillot /
Main entrance to Porte
Maillot station
Boucle de retournement et atelier
de maintenance Ligne 1 /Metro line
1 reversing loop and maintenance
workshop
Tunnel Ligne 1 /
Metro line 1 tunnel
Liaison T3 /T3 connection
Locaux techniques et gaine de ventilation du
tunnel Grand Maillot /Grand Maillot tunnel
technical premises and ventilation duct
Tu
n
ne
rte
lG
ran
dM
ail
lot
ng
rki
/G
ran
ail
lot
Tirants du parking /
Car park anchors
leva
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érip
hér
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d
tion
ila
ent
v
ark
rp
t ca
illo
a
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s
uct
e /
Tun
n
ran
d
Ma
illo
t /
nd
Ma
Galerie d’eau /
Water supply
tunnel
illo
t tu
Rampe d’accès parking accès Ouest
(Sortie) /Western car park access
ramp (way out)
nne
l
Appuis du Boulevard périphérique + galerie /
Ring road and gallery supports
el
Tunnel Ligne 1 /
Metro line 1 tunnel
Gra
Conduite
d’eau /
Water
pipe
Appuis intermédiaires du Bd périphérique /
Intermediate ring road supports
Appuis du Boulevard périphérique
+ galerie /Ring road and gallery
supports
Figure 7 - Vue 3D du secteur Maillot (gare Maillot et tunnel en vert) /3D view of the Maillot area (Maillot station and tunnel shown in green).
Boulevard péripherique
extérieur / Ring road external
carriageway
Boulevard péripherique
intérieur / Ring road internal
carriageway
Tunnel du Grand Maillot / Grand Maillot Tunnel
Galerie France Télécom / France Télécom gallery
Fin de quai / End of platform
Terrain traité au coulis /
Mortar-treated soil
Terrain traité au jet-grouting /
Jet-grouting treated soil
Figure 8 - Coupe en long du tunnel dans le secteur Maillot – Raccordement Ouest à la gare /
Longitudinal cross-section of the tunnel in the Maillot sector: western connection to the station.
112
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
C/
RE
tun
ne
l
Rampe d’accès
parking accès Est
(Entrée) /Eastern
car park access
ramp (way in)
el G
???
ER
Ovoïde /Oval sewer
1/
ne tion
Lig 1 sta
n
e
tio
Sta tro lin
Me
???
lR
Liaison L1 – Av.
Grande Armée
/Link from L1
to Av. Grande
Armée
RC
a
P
l
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Galerie FT /
FT gallery
L
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Pa
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Bou
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Ma
aill
te M
Por
Po
ot /
k
par
r
t ca
CHANTIERS/WORKSITES
3.3 - Principales interfaces
Le contexte du projet engendre un
très grand nombre d’interfaces
entre le tunnel et les avoisinants.
Ainsi, le tunnel passe à proximité
de 150 bâtiments et croise ou longe
une dizaine d’ouvrages d’infrastructure majeurs (métro lignes 1, 2, 3, 9
et 13 ; RER A et C ; Viaduc et Tunnel
routiers porte Maillot, parkings
souterrains, collecteurs…) comme
cela est illustré sur la figure 7 pour
le secteur de la Porte Maillot.
Quelques-unes des principales
interfaces sont décrites sommairement ci-dessous :
• L’entrée Ouest de la gare porte
Maillot (cf. fig. 8)
Cette zone constitue l’un des points
durs du tracé car en moins de
100 m, le tunnelier passera sous
la galerie d’eau maillot, le viaduc
du périphérique, une galerie France
télécom et le tunnel du Grand Maillot. La galerie d’eau (dimensions
intérieures 3.3 m x 3 m) constitue
le point le plus sensible. En effet, le
tunnel se situe à 70 cm de la base
du radier et le puisard d’épuisement
de cette galerie engage le gabarit
du tunnel. Dans ce secteur, le profil
en long du tunnel est imposé par
la proximité immédiate de la Gare
Porte Maillot.
• Le passage sous la ligne 13
à l’arrivée dans l’entonnement
Haussmann Saint Lazare (HSL)
Le tunnelier longera la ligne 13 sur
près de 100 m avant le percement
dans le futur entonnement Saint
Lazare. Cette interface fait l’objet
d’une attention particulière en
raison de la présence de Marnes et
Caillasses en voûte et de la difficulté
à réaliser des traitements de terrain
sous l’infrastructure existante. La
distance minimale entre les 2 tunnels est inférieure à 6 m.
underground car parks, collectors,
etc.), as illustrated in the figure 7
showing the area around Porte Maillot.
A summary description of a few of the
main interfaces is provided below:
• Western entrance of the Porte
Maillot station (cf. fig. 8)
This area is one of the hard points on
the route: in the space of less than
100 m, the TBM will pass beneath
the Maillot water supply tunnel, the
Paris ring road viaduct, a France
Télécom gallery and the Grand
Maillot tunnel. The most sensitive
point is the water supply tunnel, with
internal dimensions of 3.3 m x 3 m.
The tunnel is located 70 cm beneath
the bottom of the foundation, and the
water supply tunnel’s drainage sump
overlaps with the tunnel itself. In
this sector, the tunnel’s longitudinal
profile is dictated by the immediate
proximity of the Porte Maillot station.
• Passing beneath metro line
13 on arrival in the Haussmann
Saint-Lazare (‘HSL’) chamber
The TBM will run alongside metro
line 13 for a distance of almost 100 m
before breaking out into the future
Saint-Lazare chamber. This interface
is subject to a special attention due
to the presence of Marl and Loam at
the crown and the difficulty of carrying
out soil treatment beneath the existing
infrastructure. The minimum distance
between the two tunnels is less than
6 m.
• Example of complex passage
beneath built structures
In view of the large number of built
structures along the route and the
various geometrical constraints
(connection to structures, maximum
incline, etc.). Scarely, it has not been
possible to ensure adequate overburden beneath a few built structures.
In particular, some structures have a
large number of basement levels – as
Remblais /Fill
Alluvions Modernes / Modern alluvial deposits
Semelles filantes supposées /
Assumed continuous baseplates
Radier de sous pression /
Pressure relief foundation.
Métro ligne 13 souterrain
à 3 votes / 3-track metro line 1
3 underground tunnel
Tunnel EOLE / EOLE tunnel
Alluvions Anciens /
Old Alluvial deposits
Marnes et caillasses supérieures /
Upper Marl and Loam
Marnes et caillasses inférieures /
Lower Marl and Loam
Calcaire grossier supérieur /
Upper Coarse limestone
Calcaire grossier supérieur /
Lower Coarse limestone
Figure 9 - Coupe du tunnel sous la ligne 13 – Arrivée du tunnelier avant l’entonnement HSL /
Cross-section of the tunnel beneath metro line 13: arrival of the TBM before the HSL chamber.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
113
CHANTIERS/WORKSITES
Coupe 2+909 /
Cross-section 2+909
Métro Ligne 13
Ouvrage type ordinaire /Ordinary structure
Remblais /Fill
Alluvions Modernes /
Modern alluvial deposits
Egout 230x130 /
230x130 sewer
Puits
blindés /
Shielded
shafts
Alluvions Anciennes /
Old alluvial deposits
Marnes et caillasses supérieures /
Upper Marl and Loam
Semelles
filantes supposées /
Assumed continuous
baseplates
Fosse de relevage /Pump shaft
Marnes et caillasses inférieures /
Lower Marl and Loam
Calcaire grossier supérieur /
Upper Coarse limestone
Calcaire grossier inférieur /
Lower Coarse limestone
Echelle graphique 30m /30 m drawing scale
Glauconie Grossière /Coarse glauconite
Yprésien Indifférencié /
Non-differentiated Ypresian
Figure 10 - Passage sous bâti à proximité de l’entonnement HSL – Boulevard Haussmann /
Passing beneath a built structure adjacent to the HSL chamber: Boulevard Haussmann.
Coupe 3+667 /
Cross-section 3+667
Epaisseur supposée
des murs : 1.20m /
Assumed wall
thickness: 1.20 m
Parois
berlinoises /
Retaining
walls
Parking
Haussmann /
Haussmann
car park
Barrettes
de parois
moulées /
Slurry wall
stanchions
Altitude supposée
des fiches : 19 NGF /
Assumed embedded
elevation: 19 NGF
Remblais /Fill
Mamo-calcaire de Saint-Ouen /Saint-Ouen Marl and limestone
Sables de Beauchamps /
Beauchamp sands
Sables de Beauchamps argileux /Clayey Beauchamp sands
Sables de Beauchamps /Beauchamp sands
Fosse de relevage /
Pump shaft
Marnes et caillasses supérieures /
Upper Marl and Loam
Marnes et caillasses
inférieures /Lower Marl
and Loam
Echelle graphique 30m /30 m drawing scale
Calcaire grossier supérieur /
Upper Coarse limestone
Figure 11 - Exemple de passage sous bâti avenue Charles de Gaulle à proximité de la Gare Maillot /
Passing beneath a built structure on Avenue Charles de Gaulle near Gare Maillot station.
Coupe 8+381 /
Cross-section 8+381
Assainissement /
Drainage
Radier drainant ep 12cm /
Draining foundation, 12 cm thick
Fiche hydraulique supposée /
Assumed slurry wall
Reconnaissances en cours
visant à préciser le type et le
niveau s’assise des fondations
et/ou des soutènements de
l’ouvrage / Investigations
underway to clarify the type and
base level of foundations and/or
structure supports
Figure 12 - Parking souterrain à Courbevoie /Underground car park, Courbevoie.
114
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
Remblais /Fill
Alluvions Anciens /
Old Alluvial deposits
Calcaire grossier supérieur /
Upper Coarse limestone
Calcaire grossier supérieur /
Lower Coarse limestone
Glauconie Grossière / Coarse glauconite
Sables de cuises et sables
supérieurs / Cuise sands and
Upper sands
Fausses glaises / Ypresian dark clay
CHANTIERS/WORKSITES
• Exemple de franchissement
complexe de bâti
Etant donné le nombre important
de bâtis croisés par le tracé et
des différentes contraintes géométriques (raccordement à des
ouvrages, pente maximale, etc.), il
n’a pas été possible d’assurer une
couverture suffisante de manière
très ponctuelle sous quelques bâtis.
Notamment certains bâtis possèdent
un nombre important de niveaux
de sous-sols (jusqu’à R-10). Ainsi,
la couverture entre la clé du tunnel
foré et les fondations est localement
réduite comme sur les 3 exemples
présentés sur les figures 10 à 12
où le tunnel passe à moins de 5 m
des fondations. Dans ces conditions,
une connaissance précise du niveau
de fondation est indispensable pour
garantir la sécurité des travaux.
4 - Maitrise du risque
“avoisinants” en phase
conception
La maitrise du risque ‘avoisinants’
passe avant tout par une connaissance, la plus précise possible, des
avoisinants existants et de leur environnement au sens large. Par conséquent, la première action permettant
de réduire le risque consiste à améliorer la connaissance de la géométrie
exacte, de l’état de l’existant ainsi que
de son contexte géotechnique.
Les données recueillies pour la définition du contexte géotechnique ont
3 origines principales :
• Données publiques, banques de
données. Il s’agit des :
-
Données publiques du BRGM
(carte géologique, carte d’aléa,
Banque du Sous-Sol..) ;
- Données des préfectures - Différents zonages réglementaires
des Plans de Prévention des
Risques
Naturels
(PPRN)
(carrières souterraines, zones
inondables, etc…) ;
- Données de l’Inspection Générale des Carrières (IGC).
• Données de projet d’archives
Les données des projets parisiens,
notamment METEOR et Eole 1ère
phase, ont été exploitées afin de
déterminer les valeurs des paramètres de calcul de la section en
tunnel. Elles ont, par ailleurs, permis
de se constituer un retour d’expérience sur les méthodes constructives mises en œuvre.
4.1.1 - Contexte géotechnique
Les principaux facteurs de désordres
sont les tassements générés par
l’excavation. Ainsi, seule une bonne
connaissance du contexte géotechnique permet d’estimer au mieux
• Données du projet - Campagnes
de reconnaissances 2012-2014
Suite aux études préliminaires,
les études de reconnaissances se
répartissent en trois campagnes
distinctes concernant l’ensemble du
projet et comprenant des sondages
carottés avec essais au laboratoire,
des sondages pressiométriques, des
sondages pour essais de pompage
et quelques sondages destructifs.
Des diagraphies instantanées (paramètres de forage) ont été réalisées
pour tous les forages destructifs et
des diagraphies différées ont été
réalisées pour une grande partie des
sondages carottés.
Des sondages superficiels à finalité
environnementale ont également
été réalisés en vue de déterminer le
degré de pollution des terrains.
les déformations et les risques
inhérents aux travaux.
- Reconnaissances AVP
Ce programme, réalisé en 2012 et
4.1 - Améliorer
la connaissance de
l’environnement
de l’ouvrage
many as ten in some cases. As a result,
the overburden between the crown of
the bored tunnel and the foundations
is locally slight, as shown in the three
examples on the figures 10 to 12,
with the tunnel passing less than 5
m beneath the foundations. Extremely
accurate knowledge of the foundation
level is vital to ensure the safety of
works in such circumstances.
4 - “Neighbouring structure”
risk management during the
design phase
Plans (PPRN) (underground
quarry workings, areas liable to
flooding, etc.)
-
Data from the French Quarries
Inspectorate (ICG).
• Archived project data
Data from Paris projects, in particular
METEOR and the first phase of EOLE,
have been used to determine tunnel
section design parameter values. They
have also been a source of experience
feedback concerning the construction
methods used.
• Public data and databases.
These are as follows:
- Public data from BRGM (geological map, uncertainty map, Banque
du
Sous-Sol
Underground
Database, etc.)
• Project data: 2012-2014 site
investigations
Following the preliminary studies, the
investigation studies were divided into
three distinct campaigns for the project as a whole. They comprised core
samples with laboratory tests, pressure meter tests, pumping tests and
some destructive testing. Real-time
logging of drilling parameters was
carried out for all destructive drilling,
and post-drilling logging was carried
out for many of the core samples.
Shallow core sampling for environmental purposes was also carried out to
determine the degree of soil pollution.
- Geotechnical design investigation
(Preliminary design)
For the standard tunnel section
bored with a TBM and the Porte
Maillot station, this programme,
conducted in 2012-2013, comprised the following: 44 cored
boreholes, 33 pressure meter tests,
and 9 destructive drilling tests.
18 dedicated piezometers were
installed in the cored boreholes and
9 in the destructive boreholes; the
piezometers installed were monitored on a monthly basis.
- “Supplementary Preliminary
design” investigations
Prior to the Project phase, a minor
investigation campaign comprising
a few “Supplementary Preliminary
-
Prefecture data – Regulatory
zoning for Natural Risk Prevention
design” boreholes was conducted
in 2013; this comprised 3 cored
First and foremost, ‘Neighbouring
Structure’ risk management calls for
the most accurate knowledge possible
of existing neighbouring structures
and their environment in the broadest
sense of the term. Consequently, the
first action allowing risk mitigation
involves improving knowledge of
the exact geometry and condition of
existing structures, as well as their
geotechnical context.
4.1 - Improving knowledge
of the structure’s
environment
4.1.1 - Geotechnical context
The main factor of disturbance is the
settlement generated by excavations.
It follows that excellent familiarity with
the geotechnical context is the only
way to achieve a proper estimation of
deformation and the risks inherent in
the works.
There are three main sources for the
data gathered to define the geotechnical context:
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
115
CHANTIERS/WORKSITES
2013, comprenait pour la section
courante en tunnel foré au tunnelier et la Gare Porte-Maillot : 44
sondages carottés, 33 sondages
pressiométriques, et 9 forages
destructifs. 18 piézomètres
sélectifs ont été posés dans les
sondages carottés et 9 dans les
forages destructifs ; un suivi
mensuel des piézomètres posés a
été réalisé.
- Reconnaissances « AVP complémentaire »
En vue de la phase Projet, une
petite campagne de reconnaissances de quelques sondages
dite « AVP complémentaire » a été
réalisée fin 2013 ; elle comprenait
3 sondages carottés, 2 sondages
pressiométriques et 1 puits de
pompage.
- Reconnaissances PRO
La campagne de reconnaissances
PRO proprement dite, comprenait 47 sondages carottés, 21
sondages pressiométriques, 3
sondages destructifs et 3 puits de
pompage.
Un programme de diagraphies a
été établi pour chaque sondage
carotté en vue d’apporter des
éléments de calage et de caractérisation du sous-sol géologique.
Ce programme comprenait des
diagraphies de type gamma-ray
(radioactivité naturelle), gamma-gamma (densité indirecte),
diagraphie d’Induction (estimation
indirecte de la porosité), sonique
« Full-Wave », BHTV dans le Calcaire grossier. Des diagraphies
de type microsismique ont été
réalisées essentiellement dans les
sondages concernant le secteur
de la Gare Porte Maillot.
116
20 à 70 m. Les sondages carottés
atteignent une cote généralement
située 10 m ou plus sous la section
à excaver.
L‘ensemble de ces reconnaissances
permet ainsi d’avoir une vision plus
précise du contexte géotechnique
rencontré par le projet. En complément des reconnaissances déjà réalisées, les Dossiers de Consultation
des Entreprises imposent un programme de reconnaissances préalables complémentaires (proposition
du Maitre d’œuvre et complément
possible par les entreprises) qui
permettra d’affiner encore le modèle
géologique.
4.1.2 - Sensibilité intrinsèque
des avoisinants
Au total, les reconnaissances
représentent près de 7 600 m de
longueur forée dont 4 900 m de sondages carottés. On compte ainsi, en
4.1.2.1 - Méthodologie retenue
pour la réalisation de l’enquête
de sensibilité
Pour bien estimer le risque d’impact du projet, il est nécessaire de
connaitre la sensibilité intrinsèque
des avoisinants aux déformations et
aux vibrations. Pour cela, le Maitre
d’Œuvre SED a réalisé une enquête
sur les bâtis et les ouvrages situés
à proximité du tracé. Pour les avoisinants "bâtis", cette enquête a été
effectuée par SOCOTEC agissant en
tant que sous-traitant du groupement de Maitrise d’Œuvre.
Pour chaque bâti visité, une fiche de
sensibilité a été rédigée. Cette fiche
rappelle les principales informations
collectées sur la sensibilité du bâti.
Comme défini avec la Maitrise d’Ouvrage, la sensibilité intrinsèque est
évaluée selon 5 critères :
• L’exploitation
• Les façades
• Les aménagements intérieurs
• La structure
• Les fondations
Les principales sources d’information permettant de remplir les fiches
moyenne, 1 sondage tous les 50 m.
La profondeur des sondages varie de
étaient :
• Les visites de sites
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
boreholes, 2 pressure meter tests
and 1 pumping shaft.
- “PRO” (Project stage) investigations
The PRO (Project stage) investigation campaign itself comprised
47 cored boreholes, 21 pressure
meter tests, 3 destructive tests and
3 pumping shafts.
A logging programme was put
in place for each cored borehole
to help locate and characterise
the geology. This programme
comprised a range of logging
techniques: gamma ray (natural
radioactivity),
gamma-gamma
(indirect density), induction logging
(indirect estimation of porosity),
full-waveform acoustic logging, and
BHTV logging in the Coarse limestone. Microseismic logging was
also conducted, mostly in boreholes
in the Porte Maillot station area.
4.1.2.1 - Method adopted to
perform the sensitivity enquiry.
sensitivity of neighbouring structures
to deformation and vibration had to be
established. To achieve this, Project
Manager SED carried out an enquiry
into the built structures and infrastructures located close to the route. For the
neighbouring buildings, this enquiry
was carried out by SOCOTEC, acting
in its capacity as a subcontractor for
the Project Management Consortium.
A ‘sensitivity sheet’ was drawn up
for each building visited. This sheet
recaps the main information gathered
as to the building’s sensitivity.
As defined with the Client, intrinsic
sensitivity was evaluated according to
5 criteria:
• Operation
• Facades
• Internal fittings
• Structure
• Foundations
The main sources of information used
to complete the sheets were as follows:
• Site inspections
•
Documents supplied by owners
(construction drawings, works
estimates, etc.)
•
Consultation of building permits
held by local authorities
The major structures and networks
were the subject of specific, case-bycase treatment, including extensive
discussions with the operators (DIRIF,
RATP, SNCF, etc.). As for buildings,
the sensitivity of these structures
could be determined by means of site
inspections and, more particularly,
information supplied by the operators
(construction drawings, inspection
reports, etc.).
At the end of the building enquiry,
there were a number of outstanding
uncertainties as to the depth and type
of foundation for certain buildings.
Consequently, a specific foundation/
structure investigation campaign was
launched. This campaign consisted
in geophysical investigations and
destructive cored borehole investiga-
To provide an adequate estimation of
the project’s impact risk, the intrinsic
tions. 12 geophysical investigations
and 1 cored borehole campaign were
In all, investigations involved almost
7600 m of drilling, 4900 m of which
was for cored boreholes. This has
resulted in an average of one borehole
every 50 m.
The boreholes vary in depth from 20 to
70 m. In general, the cored boreholes
extend to a depth of 10 m or more
beneath the section to be excavated.
These investigations as a whole have
provided a more accurate view of the
geotechnical context encountered by
the project. In addition to previous
investigations, the Tender Documentation requires a programme of supplementary preliminary investigations
(proposed by the Project Manager,
with additions possible by contractors); this will enable the geological
model to be further refined.
4.1.2 - Intrinsic sensitivity of
neighbouring structures
CHANTIERS/WORKSITES
• Les documents remis par les propriétaires (plan d’exécution, devis
de travaux …)
•
La consultation des permis de
construire en mairie
Les ouvrages d’art et les réseaux
majeurs ont fait l’objet d’un traitement spécifique au cas par cas
comportant de nombreux échanges
avec les exploitants (DIRIF, RATP,
SNCF…). De la même manière que
pour les bâtis, la sensibilité de ces
ouvrages a pu être définie par le
biais de visite sur site mais surtout
grâce aux éléments fournis par les
exploitants (plan d’exécution, rapports d’inspection…).
A l’issue de l’enquête bâtis, un
certain nombre d’incertitudes subsistait concernant la profondeur et
le type de fondations de certains
bâtis. Ainsi, une campagne de
reconnaissances spécifiques de
fondation / structure a été lancée.
Cette campagne se composait de
reconnaissances géophysiques et
de reconnaissances destructives
de type sondages carottés. Sur
le périmètre du tunnel foré, 12
reconnaissances géophysiques et
1 campagne de carottages ont été
effectuées.
A l’issue de cette campagne de
reconnaissances complémentaire,
l’ensemble des incertitudes identifiées a pu être levé.
Pour compléter l’analyse et bien
appréhender l’impact potentiel du
projet sur les avoisinants, l’ensemble
des informations ont été reportées
sur de nombreuses coupes 2D et sur
des modèles 3D réalisés à l’aide du
logiciel REVIT.
près de 600 bâtis pour l’ensemble
du tracé du tunnel foré. Sur ces 600
bâtis, on en dénombre 487 situés
sur le tracé PRO, les bâtis restants
étaient uniquement sur le tracé AVP
et sont sortis de la Zone d’Influence
Géotechnique lors des modifications
de tracé réalisées en début d’études
PRO.
A l’issue de cette enquête, l’ensemble des bâtis ont été classés
en fonction de leur sensibilité aux
tassements selon trois classes
"Peu Sensible", "Sensible" et "Très
Sensible".
On dénombre :
• 242 bâtis Peu Sensibles
• 198 bâtis Sensibles
• 43 bâtis Très Sensibles
A l’issue de la phase PRO, seule
une quarantaine de bâtiments ont
fait l’objet d’un simple examen
de façade depuis la voie publique
et n’ont pas pu être visités. Après
intervention du Maitre d’Ouvrage
en phase ACT, des visites complémentaires ont pu être effectuées
avec une mise à jour des fiches
Bâtis transmises aux candidats en
cours de consultation et seuls une
quinzaine de bâtis restent à ce jour
non visités. Cependant de par leurs
positions et leurs structures, ces
bâtis non visités ont, pour la plupart
été jugés Peu Sensibles.
conducted around the bored tunnel.
By the end of this supplementary
investigation campaign, all identified
uncertainties had been resolved.
To complete the analysis and gain a
firm grasp of the potential risk of the
project on neighbouring structures,
all the information was entered onto
a large number of 2D cross-sectional
plans and more particularly, 3D
models made using REVIT software.
4.1.2.2 - Results of the intrinsic
sensitivity study
A ‘cellars and foundations’ enquiry was
conducted for all the buildings located
within the Zone of Geotechnical
Influence (“ZIG”) of the tunnel, shafts
and the Maillot station. For the Preliminary design and PRO (detailed design)
phases, this study involved almost 600
buildings along the entire route of the
bored tunnel. Of these 600 buildings,
487 are located along the PRO route;
the remaining buildings were laying
solely along the Preliminary design
route and they were removed from the
Zone of Geotechnical Influence when
route alterations carried out at the start
of PRO studies had been completed.
At the end of this enquiry, all the buildings were ranked into three categories
on the basis of their sensitivity to settlement: “Low Sensitivity”, “Sensitive”
and “Highly Sensitive”.
The results were as follows:
• 242 Low-Sensitivity buildings
• 198 Sensitive buildings
• 43 Highly Sensitive buildings
By the end of the PRO phase, there
were only some 40 buildings which
had not been inspected beyond the
extent of a facade inspection from the
public highway. Following intervention by the Client in the “Assistance
with awarding contracts of works”
(“ACT”)
phase,
supplementary
inspections were made possible,
with updated Building Sheets made
available to candidates during the
consultation phase; to date, only some
15 buildings have not been inspected.
However, most of these have been
assessed as being Low-Sensitivity,
due to their respective locations and
structures.
The main pieces of infrastructure
concerned by this study are as follows:
•
Metro line 13 inter-station section between Saint Lazare and
Miromesnil
• Metro line 1 inter-station section
between Argentine–Maillot and Les
Sablons
• Grand Maillot Tunnel
• Maillot water supply tunnel
• Maillot ring road viaduct
• RER line A
All of these structures have been
ranked “Sensitive”, with the exception
4.1.2.2 - Résultats de l’étude de
sensibilité intrinsèque
L’enquête ‘caves et fondations’ a
été menée sur l’ensemble des bâtis
situés dans la Zone d’Influence Géotechnique (ZIG) du tunnel, des puits
et de la gare Maillot. Pour les phases
AVP et PRO, cette étude a porté sur
Figure 13 - Exemple de représentation 3D passage du tunnel sous le périphérique Maillot (tunnel foré en vert) /
Typical 3D representation of the tunnel, here beneath the Maillot ring road (bored tunnel shown in green).
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
117
CHANTIERS/WORKSITES
En ce qui concerne les ouvrages
d’infrastructures, les principaux
ouvrages concernés sont :
• Ligne 13 interstation Saint Lazare
- Mirosmesnil
• Ligne 1 inter station Argentine –
Maillot - Les Sablons
• Tunnel du Grand Maillot
• Galerie d’Eau Maillot
• Viaduc du périphérique Maillot
• Le RER A
Tous ces ouvrages ont été classés
"Sensibles", sauf la ligne 1 et certaines portions de ligne 13 qui ont
été classées "Très Sensibles".
4.1.3 - Etude de vulnérabilité
des avoisinants
4.1.3.1 - Méthodologie
La vulnérabilité des avoisinants est
définie en croisant l’estimation des
déformations liées au creusement
du tunnel avec la sensibilité intrinsèque du bâti. Les seuils de déformations admissibles sont définis en
fonction de la sensibilité du bâti et
du critère de dommage admissible.
Sauf cas particulier, il a été décidé,
en concertation avec le Maître d’ouvrage, de retenir comme critère de
dommageabilité la borne supérieure
de la classe 3 de dommages de la
recommandation du GT n°16 de
l’AFTES c’est-à-dire correspondant
à des dommages modérés des
constructions (limite entre les
classes de dommages 3 et 4), soit
des dommages « architecturaux »
voire fonctionnels.
Etant donné la géologie traversée et la profondeur du tracé, la
problématique des vibrations en
phase Réalisation ne pose pas de
problèmes particuliers vis-à-vis de
la structure des avoisinants (pour
les riverains, il y aura une nuisance
limitée et ponctuelle lors du passage du tunnelier). Seul un point
critique a été détecté au droit d’un
central téléphonique souterrain.
Néanmoins, les vibrations, estimées
118
Classe de sensibilité du bâti
Building sensitivity category
Peu Sensible
Low-Sensitivity
Sensible
Sensitive
Très sensible
Sensitive
Tassements différentiels maximaux
Maximum differential settlement
2 mm/m
1.6 mm/m
1.2 mm/m
Figure 14 - Seuil limite admissible en fonction de la sensibilité des bâtis /
Permissible thresholds for various categories of building sensitivity.
à l’aide d’une modélisation, ont été
considérées comme acceptables
par le propriétaire Orange.
Pour la phase Exploitation, les zones
sensibles en termes de vibrations
seront traitées via la mise en œuvre
de dispositifs anti vibratiles sous la
voie.
Par conséquent, l’étude de vulnérabilité a été réalisée principalement
sur la base du critère Tassement.
Par ailleurs, seuls les tassements
différentiels ont été pris en compte
car ce sont les plus préjudiciables
sur les structures. Les seuils admissibles retenus pour les bâtis sont
définis sur la figure 14.
of metro line 1 and some sections of
metro line 13, which have been ranked
“Highly Sensitive”.
4.1.3 - Vulnerability study of
neighbouring structures
4.1.3.2 - Estimation des
déformations induites
par le tunnel foré
2 types de calcul ont été réalisés
pour estimer les déformations
induites par le tunnelier :
• Des calculs empiriques selon la
méthode de Peck ;
• Des calculs aux éléments finis
de type Plaxis.
Au droit des interfaces entre le tunnel et la gare d’une part et, entre le
tunnel et les puits d’autre part, les
déformations induites ont été sommées afin de définir la cuvette résultante finale à la fin des travaux. Par
ailleurs, les cuvettes de tassement
4.1.3.1 - Method
Vulnerability of neighbouring structures has been defined in terms of the
estimation of settlement due to tunnel
excavation combined with the intrinsic
sensitivity of the building in question.
The permissible settlement thresholds
have been defined on the basis of the
building’s sensitivity and the permissible damage criteria.
Except where otherwise specified,
in consultation with the Client the
following damage criterion has been
adopted: the upper limit of damage
category 3 in the AFTES Working
Group 16 recommendation, i.e.
moderate damage to buildings (the
boundary between category 3 and 4
damage) or “architectural” even functional damage.
In view of the geology encountered
and the depth of the route, the issue
of vibrations during the Construction
phase does not pose any particular
problems with regard to neighbouring
structures (for residents, there will be
limited and occasional disturbance
as the TBM passes). Only one critical
point has been detected, adjacent to
an underground telephone exchange.
However, on the basis of modelling,
the vibrations have been deemed
acceptable by the owners, Orange.
For the Operation phase, the sensitive
‘intermédiaires’ ont été étudiées
afin de vérifier qu’elles n’étaient pas
areas in terms of vibration will be dealt
with by implementing anti-vibration
Dans le cas des ouvrages d’infrastructures, les seuils admissibles
ont été définis au cas par cas à la
suite des échanges avec les gestionnaires concernés.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
measures beneath the track.
As a result, the vulnerability study was
carried out principally on the basis of
the Settlement criterion. In addition,
only differential settlement has been
taken into account, since this is the
most prejudicial to structures. The
permissible thresholds adopted for
buildings are precised on figure 14.
For infrastructure components, the
permissible thresholds have been
defined on a case-by-case basis
following discussions with those
responsible for them.
4.1.3.2 - Estimation of
deformation generated by
the bored tunnel
Two types of calculation were performed to estimate the deformation
generated by the TBM:
•
Empirical calculations using
Peck’s envelope;
• Plaxis finite element calculations.
At the interface between the tunnel and
the station, and between the tunnel and
shafts, the deformation involved was
summed in order to define the final
settlement curve at the end of works.
Moreover, the ‘intermediate’ settlement
curves were studied in order to ensure
that they were not more prejudicial
than the final curve after stabilisation.
4.1.3.2.1 - Empirical calculations
based on Peck’s envelope
An initial overall approximation of
expected deformation along the route
was carried out using Peck’s empirical method. In view of the residual
uncertainties concerning geotechnical conditions and neighbouring
CHANTIERS/WORKSITES
Figure 15 - Exemple de cartographie de la cuvette de tassement (tracé du tunnel en noir, point d’inflexion de la cuvette en rose (2 positions en fourchette) ; limite extrême
de la cuvette en bleu) /Typical settlement curve map (tunnel route in black, inflection point of the curve in pink (2 positions showing the extremities of the range;
outer limit of the curve in blue).
plus péjorantes que la cuvette finale
après stabilisation.
4.1.3.2.1 - Calculs empiriques
basés sur la méthode de Peck
Une première approximation globale
des déformations attendues au droit
du tracé a été réalisée à l’aide de
la méthode empirique de Peck.
Vu les incertitudes résiduelles sur
les conditions géotechniques et
les avoisinants, les calculs ont été
réalisés en fourchette afin d’appréhender au mieux la sensibilité des
résultats. Des profils de calculs ont
été réalisés tous les 100 m ; ce qui
a permis de déterminer une cartographie des tassements en surface.
Lorsque les bâtis comprennent plus
de 2 niveaux de sous-sols, il a été
considéré que les déformations
calculées au niveau de la surface
n’étaient plus applicables. En effet,
les déformations en profondeur sont
plus importantes qu’en surface. Par
conséquent, des calculs spécifiques
ont été menés pour chacun de ces
bâtis avec plusieurs niveaux de
sous-sols. Les bâtis situés dans des
zones où le tunnel est très profond
(au-delà de 45 m) ou très éloignés
du tunnel (au-delà de 35m de l’axe)
ont été exclus de cette seconde
phase de calcul. Là aussi, une
méthode empirique a été utilisée
pour extrapoler les résultats de Peck.
4.1.3.2.2 - Calculs aux éléments
finis à l’aide du logiciel Plaxis
Dans le cas des points particuliers du
tracé, là où le tunnel EOLE, est très
proche des bâtis ou d’infrastructures
existantes les tassements induits
ont été estimés à l’aide de calculs
aux éléments finis sous Plaxis 2D.
La méthode des contractions de
volume a été retenue. Comme dans
le cas des estimations empiriques,
ces calculs ont été réalisés en fourchette avec des taux de contraction
compris entre 0.3 et 0.5 %.
Dans un premier temps, un carnet
de coupes de l’ensemble des points
singuliers rencontrés sur le tracé a
été établi. 49 points singuliers ont
été identifiés au stade des études
PRO. Un calcul aux éléments finis
pour chacun de ces points n’étant
pas judicieux, ces points singuliers
ont été, si possible, regroupés par
famille de contextes géotechnique
et structurel similaires. Puis, pour
chacune des familles, la coupe la
plus représentative a été choisie
pour réaliser les calculs. Au terme
de cette analyse, 9 coupes de
calculs ont été sélectionnées.
structures, the calculations were
performed for a range of values, in
order to have a better grasp of how
sensitive the results were. Calculation
profiles were performed every 100 m;
this enabled surface settlement to be
mapped.
For buildings with more than two
underground levels, it was assumed
that deformation calculated at the
surface was no longer applicable.
Indeed, deformation at depth is more
significant than at the surface. As a
result, specific calculations were performed for each of the buildings with
multiple basement levels. Buildings
located in areas in which the tunnel is
very deep (in excess of 45 m) or at a
great distance from the tunnel (over 35
m from the axis) were excluded from
this second phase of calculations.
Here too, an empirical method was
used to extrapolate the Peck’s envelope results.
4.1.3.3 - Résultats de l’étude de
vulnérabilité
A l’issue de cette étude, les bâtis ont
été classés ‘vulnérables’ lorsqu’ils
4.1.3.2.2 - Finite element
calculations using Plaxis software
For particular points along the route,
where the EOLE tunnel runs very close
to existing buildings or infrastructures,
the resulting settlement was estimated
using Plaxis 2D finite element calculations. A “volume contraction” method
was adopted. As for the empirical
n’étaient pas à même de reprendre
les déformations estimées en l’état
estimations, the calculations were
performed for a range of values, with
contraction rates of 0.3-0.5%.
Firstly, a compilation of the cross-sections of all the singular points encountered along the route was drawn up. At
the PRO stage of design, 49 singular
points were identified. A finite element
calculation for each of these points
would not have been worthwhile;
instead, wherever possible they were
grouped on the basis of similar geotechnical and/or structural contexts.
Next, for each of these families, the
most representative cross-section
was adopted for calculation purposes.
Following this analysis, 9 calculation
cross-sections were selected.
4.1.3.3 - Vulnerability study
results
At the end of this study, buildings
were classified as “vulnerable” if they
were not able to tolerate the estimated
deformation in their current state (i.e.
if the forecast deformation exceeded
the threshold corresponding to the
defined sensitivity category without
taking into account supplementary
measures), and “not vulnerable” if
they were.
Along the route as a whole, 4 buildings
were classed as ‘vulnerable’.
As to the 6 pieces of infrastructure
deemed to be sensitive, only metro
line 1 and RER A were deemed not to
be vulnerable, with all other structures
calling for specific action.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
119
CHANTIERS/WORKSITES
4.2.1.1 - Adaptation du tracé
La mesure préventive la plus efficace reste l’évitement. Ainsi le tracé
du tunnel a été repris plusieurs fois
et ceci jusqu’en milieu de phase
PRO afin de tenir compte des informations obtenues tout au long des
enquêtes bâtis et de s’éloigner au
maximum des avoisinants singuliers.
Néanmoins, l’élaboration du tracé
répond à de nombreuses contraintes
et notamment :
•
La nécessité de respecter les
critères de tracé de voies afin de
garantir la vitesse commerciale
du réseau et le confort des voyageurs ;
4.2.1.2 - Méthodes de
construction retenues
Pour réduire l’impact du tunnel et
des puits de secours sur l’environnement, le choix de la méthode de
réalisation reste primordial, car c’est
elle qui permet d’assurer la maitrise
des déformations.
Concernant le tunnel foré au tunnelier et compte tenu des conditions
géotechniques rencontrées, le
choix de la méthode de creusement
passe par l’utilisation d’un tunnelier
à confinement de front. A l’issue
d’une analyse multicritère tenant
compte non seulement du contexte
géotechnique, des problématiques
logistique et de gestion des déblais
mais également des aspects
contractuels, il a été décidé de ne
pas imposer le type de confinement
du tunnelier dans le DCE. Le choix
du mode de confinement est donc
laissé au libre choix de l’entreprise
qui doit proposer et argumenter son
choix dans son offre.
Néanmoins, le retour d’expérience
du creusement au tunnelier du
RER A sur la Section Etoile – Pont
de Neuilly a mis en évidence la
présence de lignite dans les sables
4.2.1.1 - Adapting the route
The most effective preventive measure
remains that of avoidance. Consequently, the route of the tunnel was
revised several times, through until the
middle of the PRO phase, in order to
take into account information obtained
throughout the building enquiries,
and stay as far away as possible from
singular neighbouring structures.
Nevertheless, a large number of considerations were involved in development
of the route. These included:
• The need to observe track alignment
criteria in order to ensure the commercial speed of the network and
passenger comfort ;
• The need to pass through stations
whose location could not be altered ;
•
The highly restricted location of
emergency/ventilation shafts given
the highly dense urban context of the
project ;
• The need to stay at relatively shallow
depths in order to keep the stations
and shafts relatively shallow, failing which functionality would be
impacted and the project would incur
considerable cost overruns ;
• The need to avoid some plots altogether (e.g. a plot in which there are
deep boreholes adjacent to the River
Seine).
4.2.1.2 - The construction
methods adopted
Proper control of deformation depends
on the choice of construction method,
so the latter remains the most important
factor in minimising the impact of the
tunnel and emergency shafts.
For the TBM-bored tunnel, in view of
the geotechnical conditions encountered, the excavation method chosen
involved using a TBM with face
confinement. Following a multi-criteria
analysis taking into account geotechnical contexts, logistics issues, and
spoil handling, as well as contractual
aspects, it was decided not to impose a
particular TBM confinement type in the
tender documentation. The confinement
mode was therefore left to the contractor, with the latter having to suggest and
provide support for its choice in its bid.
However, experience from TBM excavation of the Etoile-Pont de Neuilly
section of the RER A line revealed the
presence of lignite in the Cuise sands.
This lignite was identified following a
significant rise in muck temperature
to 60 °C, combined with the collapse
of the cutting face (4 m subsidence of
the limestone slab). Oxidation in air of
the iron pyrite together with the lignite
triggered a mine fire, fuelled by the
compressed air confinement. In the
light of this risk and the difficulties
inherent in maintaining compressed-air
confinement in the soil passed through,
this mode of confinement was prohibited. The contractors’ choice was
therefore restricted to the Slurry Pressure Balance (SPB) and Earth Pressure
Balance (EPB) methods.
If an Earth Pressure Balance TBM is
chosen, the tender requires a bentonite
injection system to be installed outside
the tail seal in order to be able to ensure
controlled confinement pressure if
needs be, from the cutting face as far
as the arch segment lining installation.
Activation of this system is required
in the tender when passing through
•
Le passage obligé au droit des
gares dont l’implantation ne peut
du Cuisien. Ce lignite a été identifié
suite à une forte élévation de la
As a result, not all hard points along the
route could be avoided.
certain number of singular points along
the route.
(c’est à dire lorsque les déformations prévisionnelles dépassaient le
seuil correspondant à la classe de
sensibilité définie sans prendre en
compte de mesures complémentaires) et ‘non vulnérables’ dans le
cas contraire.
Sur l’ensemble du tracé, 4 bâtis ont
été classés « vulnérables »
Concernant les 6 ouvrages d’infrastructures
jugés
sensibles,
seuls la ligne 1 et le RER A ont été
jugés non vulnérables le reste des
ouvrages nécessitant une action
particulière.
4.2 - Mise en place de
mesures préventives –
Réduction du risque en
phase Conception
Pour réduire la vulnérabilité des
avoisinants, 2 familles de solutions
ont été mises en œuvre dans le but :
• Soit de réduire l’impact du projet sur les avoisinants ;
• Soit de réduire la sensibilité des
avoisinants.
4.2.1 - Réduction de l’impact
des ouvrages à réaliser
120
être revue ;
•
L’implantation des puits d’accès secours et ventilation très
contrainte étant donné le contexte
urbain très dense du projet ;
•
La nécessité de conserver une
profondeur limitée pour ne pas
trop approfondir les puits et les
gares, ce qui nuirait à leurs fonctionnalité et génèrerait un surcout
important pour le projet ;
•
La nécessité d’éviter totalement
certaines parcelles (ex parcelle où
se trouve des forages profonds en
bordure de Seine).
Par conséquent, il n’a pas été possible d’éviter l’ensemble des points
durs du tracé.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
4.2 - Implementation
of preventive measures:
risk mitigation during
the Design phase
In order to reduce the vulnerability of
neighbouring structures, two types of
solution were implemented, with the
following goals:
• Either: reducing the impact of the
project on neighbouring structures
• Or: reducing the degree of sensitivity of neighbouring structures.
4.2.1 - Reducing the impact of
the structures to be built
CHANTIERS/WORKSITES
hyper urbain du projet, les accès en
surface pour réaliser de tels traitements sont rares et très impactants
sur les voiries. De ce fait, cette
méthode n’a été préconisée qu’à 1
endroit le long du tracé :
• Traitement de terrain sous la galerie d’eau
Dans ce cas, le traitement est
réalisé depuis la galerie d’eau. Les
principes retenus sont définis sur la
figure 16.
For the emergency ventilation shafts,
deformation mitigation involves the use
of slurry wall perimeter support. In addition, to keep deformation of these walls
to a minimum in the most sensitive
areas, the use of active stays has been
specified.
4.2.1.3 - Supplementary soil
treatment
To reduce the risk of excessive
deformation, alternative solutions
over and above those regarding the
mode of excavation consist mainly in
Câbles et fourreaux à
démonter localement /
Wiring and sheathing to
be removed in places
Galerie d’eau /
Water supply tunnel
homogenising the soil encountered, or
even improving its characteristics. In
view of the extremely urban nature of
the project, surface access to carry out
this type of treatment is rare and has a
major impact on roads. Because of this,
the method has been specified for only
one location on the route:
•
Soil treatment beneath the water
supply tunnel
Here, treatment is to be performed
from the water supply tunnel. The
principles involved are shown in the
figure 16.
Puits d'accès /
Access shaft
DN 300 à dévoyer
si nécessaire /DN 300,
to be moved if needs be
Conduite DN600 déplacée en
voûte par EdP /DN 600 conduit
moved to the crown by EdP
Zone injectée depuis la
galerie /Area injected
from the tunnel
Puisard existant à déconstruire après injection puis à
remblayer pour passage tunnelier /Existing sump to
be deconstructed after injection and then filled for the
TBM to pass through
Tunnelier /TBM
Zone injectée depuis le
pulsard /Area injected
from the sump
Tunnelier /TBM
température du marin qui atteignait
60°C associé à un effondrement du
front de taille (fontis de 4 m dans
la dalle calcaire). L’oxydation à l’air
des pyrites de fer liées aux lignites
a déclenché un feu de mine, feu
alimenté par le confinement par
air comprimé. Dans ces conditions,
compte tenu de ce risque et des
difficultés qu’il y’aurait à maintenir
un confinement par air comprimé
dans les terrains traversés, ce mode
de confinement a été interdit. Le
choix des entreprises est donc limité
au confinement à pression de boue
ou méthode SPB (Slurry Pressure
Balance) et au confinement à pression de terre ou méthode EPB (Earth
Pressure Balance).
Dans le cas où un tunnelier de pression de terre serait retenu, le marché impose la mise en place d’un
dispositif d’injection de bentonite à
l’extrados de la jupe afin de pouvoir assurer en cas de besoin, une
pression de confinement maitrisée
depuis le front jusqu’à la pose du
revêtement en voussoirs. L’activation de ce dispositif est imposée au
marché pour le franchissement d’un
certain nombre de points singuliers
du tracé.
Dans le cas des puits de secours
et de ventilation, la réduction des
déformations passe par l’utilisation
de soutènement périmétrique de
type parois moulées. Par ailleurs,
pour réduire au minimum les
déformations de ces parois dans les
zones les plus sensibles, des butons
actifs ont été préconisés.
4.2.1.3 - Traitements de terrains
complémentaires
Pour diminuer les risques de déformations excessives, les solutions
alternatives, au-delà des actions
menées sur le mode de creusement,
consistent essentiellement à homogénéiser les terrains rencontrés,
voire à améliorer leurs caractéristiques. Compte tenu du contexte
Figure 16 - Coupe type des traitements de terrains prévus sous la galerie d’eau Maillot /
Typical cross-section of the soil treatment planned beneath the Maillot water supply tunnel.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
121
CHANTIERS/WORKSITES
4.2.2 - Réduction de la
sensibilité des avoisinants
4.2.2.1 - Mesures de confortement
Lorsque les points sensibles ne
peuvent être évités, des mesures de
confortement ont été mises en place
en phase Conception afin de diminuer le risque. Ces mesures visent à
réduire la sensibilité intrinsèque de
l’avoisinant.
Ainsi, le marché de travaux prévoit
un vérinage des appuis du périphérique Maillot afin de prévenir
tout risque de mouvement excessif
du tablier. Après stabilisation des
travaux, les appareils d’appuis
seront repris afin de compenser les
déformations enregistrées.
De même, il est prévu de conforter
la structure d’un bâti qui n’est plus
en mesure d’encaisser des déformations même faibles.
4.2.2.2 - Mesures de sécurisation
Dans le cas des bâtis jugés très
sensibles et en raison de la présence de verrières ou de façades
fragiles, il n’était pas envisageable
de procéder à un renfort complet
alors même que la sensibilité réelle
est extrêmement difficile à estimer.
Par conséquent, la solution retenue
a été de favoriser des mesures de
protection lors du passage du tunnelier puis des mesures de réparations éventuelles après stabilisation
des déformations. Les mesures de
protection préconisées consistent,
par exemple, à mettre en place
des filets de protection permettant
d’emmailloter les façades en pierre
agrafées ou de disposer des films
plastiques sur les verrières pour
éviter les bris de verre.
Dans le même esprit, il est prévu de
stopper temporairement l’activité de
certains sites classés comme très
sensibles en raison de leur exploitation. On citera par exemple le cas
d’un cabinet IRM qui sera fermé
temporairement lors du passage
122
du tunnelier afin d’éviter tout risque
vis-à-vis des patients.
5 - Maîtrise du risque
“avoisinants” en phase
réalisation
La maîtrise du risque « Avoisinants »
en phase Réalisation passe par deux
axes majeurs que sont les mesures
de surveillance et de suivi des travaux d’une part, et le plan de management des risques d’autre part.
Les mesures de surveillance et de
suivi des travaux concernent principalement :
• Les reconnaissances à l’avancement ;
• Les dispositifs d’auscultation ;
• Les dispositions prévues pour le
pilotage des travaux, avec notamment la définition de seuils ;
• La mise en place d’une mission
AMO Bâti.
4.2.2 - Mitigating neighbouring
structure sensitivity
4.2.2.1 - Reinforcement
measures
Where sensitive points cannot be
avoided, reinforcement measures
have been implemented in the Design
phase in order to mitigate risks. These
measures are designed to reduce the
intrinsic sensitivity of the neighbouring structure in question.
For instance, the contract of works
specifies that the Maillot ring road
supports must be jacked in order
to prevent the risk of any excessive
movement of the superstructure. Following stabilisation of the works, the
support apparatus will be adjusted to
compensate for the recorded deformation.
Similarly, it is planned to reinforce
the structure of buildings that are
not able to absorb even the slightest
deformation.
5 - Controlling “neighbouring
structure” risks during the
construction phase
Controlling the ‘Neighbouring Structures’ risk during the Construction
phase involves two key aspects: works
monitoring and oversight measures on
the one hand, and the Risk Management Plan on the other hand.
For the most part, works monitoring
and oversight measures comprise the
following:
• Forward probing;
• Observation devices;
•
Measures planned to coordinate
works, in particular, defining
thresholds;
• Set up of a “neighbouring structures” Commission reporting to the
Owner.
5.1 - Forward probing
Pour compléter la connaissance du
terrain, des reconnaissances bâtis
et géotechnique seront réalisées
sur proposition et en fonction des
besoins de l’Entrepreneur.
En complément, le marché impose
un équipement du tunnelier pour
réaliser des reconnaissances à
l’avancement en tout point du
linéaire foré afin de pouvoir anticiper
au maximum la rencontre d’anomalie géologique ou la présence d’obstacles non identifiés (pieux…). Ces
reconnaissances sont de 2 types :
• Reconnaissances géophysiques
de type tomographie électrique ;
•
Reconnaissances par sondages
destructifs avec analyse possible
des cuttings et enregistrement
des paramètres de foration.
Les reconnaissances géophysiques
seront réalisées et interprétées en
4.2.2.2 - Safety measures
For buildings deemed to be highly
sensitive, and where there are skylights or fragile facades, carrying out
complete reinforcements could not be
envisaged, because actual sensitivity
was extremely difficult to estimate. As
a result, the chosen solution involved
a preference for protective measures
as the TBM passes, followed by
repairs when necessary following the
stabilisation of deformation. Recommended protective measures include,
for example, the installation of protective netting allowing clipped stone
facades to be enclosed, and arranging
plastic sheeting around skylights to
mitigate glass breakage.
Similarly, the plan is to halt activity
temporarily on certain sites classified
as highly sensitive due to their purpose. For instance, this applies to an
MRI consultant’s, which will be temporarily closed while the TBM passes
To further enhance knowledge of the
soil, building and geotechnical investigations will be conducted on the
basis of the Contractor’s proposals
and requirements.
In addition, the tender requires the
TBM to be equipped to conduct
forward probing at any stage of the
bored route, in order to be able to
anticipate, as much as possible, any
geological anomalies and/or the presence of unidentified objects such as
pilings. There are two types of such
investigation:
•
Geophysical electrical resistivity
tomography (ART) investigations;
•
Destructive drilling investigations
allowing for cutting analysis and
drilling parameter logging.
Geophysical investigations will be
conducted and interpreted continuously over the entire length of the
tunnel bored with the TBM.
Borehole investigations will be triggered by a proposal from the Contractor
or Project Manager if a risk event is
continu sur la totalité du linéaire du
tunnel foré au tunnelier.
beneath it, in order to avoid any risk
to patients.
detected by geophysical probing or if
a significant anomaly is noted during
5.1 - Reconnaissances à
l’avancement
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
CHANTIERS/WORKSITES
Les reconnaissances par sondages
sont déclenchées sur proposition de
l’Entrepreneur ou du Maître d’Œuvre
lorsqu’un évènement redouté est
détecté par les sondages géophysiques ou lorsqu’une anomalie
importante est constatée au cours
des travaux (déformations anormales en avant du front de taille,
anomalie sur les paramètres de
pilotage du tunnelier…).
Une zone particulièrement sensible
a été identifiée en raison de son
contexte géotechnique (rencontre
des Sables de Beauchamp et
risque de rencontre d’altération des
Marnes et Caillasses) et des avoisinants. Sur ce tronçon, des sondages
destructifs à l’avancement devront
obligatoirement être réalisés depuis
le tunnelier en avant du front de
taille.
5.2 - Dispositifs
d’auscultation
Un système d’auscultation complet
sera mis en œuvre afin de suivre les
travaux ; il comporte un dispositif de
suivi des avoisinants et un dispositif
de suivi des ouvrages en construction.
5.2.1 - Suivi des déformations
des avoisinants
Le dispositif de suivi des avoisinants
et des déformations de surface se
compose de :
•
Mesures de tassements par
interférométrie sur un fuseau de
+/- 500 m de part et d’autre de
l’axe du projet ;
• Mesures de tassements de la voirie via des profils de nivellements
espacés de 30 m tout le long du
tracé ;
• Mesures de tassements sur cibles
topographiques en façade de tous
les bâtis concernés par la Zone
d’influence Géotechnique (ZIG) ;
• Mesures de vibrations ;
• Mesures acoustiques.
works (e.g. abnormal deformation
ahead of the cutting face, TBM operating parameter anomalies, etc.).
One particularly sensitive area has
been identified on the basis of its
geotechnical context (where the
Beauchamp sands are encountered,
with a risk of altered Marl and Loam)
and neighbouring structures. For this
section, forward destructive boreholes
must be drilled from the TBM, ahead
of the cutting face.
structures, particular instrumentation
is planned in order to be able to have
a clear picture of how the structure
behaves (convergence profiles, crack
meters, inclinometers, electronic
levels, underground settlement measurement, etc.).
5.2 - Observation systems
• Pour le tunnel foré au tunnelier,
- Des mesures de convergence à
5 plots (cibles) et un nivellement
de la clef de voûte sont réalisés
tout au long du tracé (chaque
250 m) et dans les zones sensibles ;
- Des sections renforcées au droit
des ouvertures de rameaux
comprendront, en plus des
mesures optiques, des extensomètres sur cintres de renforcement de la section au droit de
l’ouverture ;
-
Enfin, 9 sections de mesures
renforcées seront disposées
dans les zones à risque pour le
pilotage du tunnelier (forte courbure, zone de démarrage..) et/
ou dans les zones de contexte
géotechnique difficile. Elles
seront composées de :
➝ 2 inclinomètres implantés de
part et d’autre du tunnel avec
une fiche de 5 m minimum
sous la cote inférieure du
5.2.1 - Monitoring deformation
of neighbouring structures
The system to monitor neighbouring
structures and surface deformation
comprises the following:
• Interferometer settlement measurements across a strip extending
500 m either side of the project axis;
•
Road settlement measurements
using levelling profiles spaced
every 30 m along the entire length
of the route;
•
Settlement measurements using
topographic targets on the facade
of all buildings within the Zone of
Geotechnical Influence (ZIG);
• Vibration measurements;
• Acoustic measurements.
The measurement frequencies have
been established depending on the
degree of criticality of the works,
and vary depending on the progress
of works. In order to be sure of any
seasonal variations, it is planned to
record a baseline reference on each
building under observation, carrying
out monthly measurements for a
period of one year prior to the start of
• For the TBM-bored tunnel:
-
Five-point convergence measurements and crown levelling,
conducted along the entire length
of the route (every 250 m) and in
sensitive areas;
-
In addition to optical measurements, reinforced sections
adjacent to spur openings will
have extensometers on the section reinforcement profiles at the
opening;
- Lastly, 9 ‘enhanced measurement’
sections will be located in areas
that represent a risk for TBM
operation (tight curves, start-up
areas, etc.) and/or in areas with
a difficult geotechnical context.
These will comprise the following:
➝ 2 inclinometers located either
side of the tunnel, with an
embedded length of at least five
meters beneath the bottom of
the tunnel.
➝
1 multipoint extensometer in
a borehole located along the
tunnel axis to a depth of up to
1 m above the crown.
➝ Extensometer ‘triplets’ embedded
in all the segments of the rings
in question.
➝
1 topographical convergence
section consisting of 6 markers
located on the crown, inverted
arch, sides and walls.
➝ 2 sacrificial pore pressure sen-
tunnel.
➝ 1 extensomètre multi point en
TBM excavation works.
For the most sensitive neighbouring
sors located in boreholes along
the tunnel axis.
Les fréquences de mesures sont
adaptées à la criticité des travaux et
varient en fonction de leur avancement. Afin de bien cerner les éventuelles variations saisonnières, il est
prévu de réaliser un point zéro sur
chaque bâti ausculté en procédant
à des mesures mensuelles pendant
1 an avant le démarrage des travaux
de creusement au tunnelier.
Dans le cas des avoisinants les plus
sensibles, des instrumentations
particulières sont prévues afin
d‘appréhender au mieux le comportement de la structure (profils de
convergence, fissuromètres, inclinomètres, électronivelles, mesures de
tassements en sous-sol, etc…).
5.2.2 - Suivi des déformations
des ouvrages à réaliser
Le dispositif de suivi des ouvrages à
réaliser se compose de :
A complete observation system will
be implemented to monitor works;
this will comprise a system to monitor
neighbouring structures and a system to monitor the structures under
construction.
5.2.2 - Deformation monitoring
for structures to be built
The system for monitoring structures
to be built comprises the following:
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
123
CHANTIERS/WORKSITES
forage implanté dans l’axe du
tunnel jusqu’à +1 m au-dessus de la clef de voûte.
➝ Des triplets d’extensomètres
noyés dans tous les voussoirs
des anneaux concernés.
➝ 1 section de convergence
topographique composée de
6 repères répartis en voûte,
contre voûte, reins et piédroits.
➝ 2 cellules de pression interstitielle sacrificielles en forage
implantées dans l’axe du
tunnel.
• Pour les puits,
-
Des inclinomètres implantés
dans les parois moulées.
-
Des repères de nivellement
implantés en tête de parois.
- Des profils verticaux de cibles
topographiques (6 cibles réparties sur la hauteur) des parois
moulées.
- Des extensomètres sur butons
et liernes.
- 1 à 2 piézomètres de part et
d’autre des parois longitudinales, crépinés dans les horizons cibles (sables de Cuises et
autres horizons sableux).
- Des cellules de charge sur 10%
des tirants précontraints ou
boulons extensométriques pour
ancrages passifs.
• Seuil de vigilance
Ce seuil est défini comme un pourcentage du scénario de référence.
Ce seuil sert à détecter les écarts
entre le constaté et les prévisions.
Dans la situation où il est respecté,
l’Entrepreneur appliquera les procédures courantes d’auscultation et de
contrôle.
Au-delà de ce seuil, l’Entrepreneur
est tenu de renforcer le nombre et
la fréquence des mesures, et d’en
analyser finement les résultats en
relation avec le contexte rencontré.
5.3.1.1 - Définition des seuils de
pilotage
Deux seuils, seuil de vigilance et
seuil d’alerte, sont retenus pour
le pilotage des travaux. Sauf cas
• Seuil d’alerte
Ce seuil correspond au scénario de
référence avec une marge raisonnable de variabilité.
Ce seuil sert :
- à poursuivre la vérification de la
conformité entre les prévisions
d’étude et le comportement
constaté,
- à poursuivre également l’analyse fine des résultats en relation avec le contexte rencontré,
- à éviter la poursuite des déformations en cas de dépassement
de ce seuil,
- à déclencher la mise en place
des contre-mesures prédéfinies
en cas de dépassement (par
exemple, modification des
pressions de consigne pour le
tunnelier, adaptation des terras-
particuliers (seuils imposés par les
Maitres d’Ouvrage tiers), ces deux
sements et du butonnage pour
les ouvrages à ciel ouvert…).
5.3 - Pilotage des travaux
5.3.1 - Définition et valeurs des
seuils de mesures
Pour le pilotage des travaux, deux
types de seuils sont définis :
• Les seuils de pilotage
• Le seuil contractuel
124
seuils de pilotage sont définis au
début des travaux sur la base des
études d’exécution réalisées par
l’Entrepreneur, qui constituent le
scénario de référence. Ils peuvent
être adaptés en cours de travaux
en fonction du plan d’avancement
du tunnelier défini ci-après et du
processus de suivi de l’avancement
intégrant les aspects Planning, Coût
et Risques.
Les seuils de pilotage sont définis
comme suit :
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
• For the shafts:
- Inclinometers located in the slurry
walls.
- Levelling markers located at the top
of the walls.
- Vertical arrays of topographic targets
(6 targets arrayed across the full
height) of the slurry walls.
- Extensometers on stays and battens.
- 1 or 2 piezometers either side of
the lengthwise walls, in steel mesh
in target horizons (Cuise sands and
other sandy horizons).
-
Load sensors on 10% of the
prestressed bolts, or extensometer
bolts for passive anchors.
5.3 - Works management
operation
5.3.1 - Measurement
thresholds: definition and
values
Two types of threshold have been
defined for works management:
• Operating thresholds
• Contractual thresholds
5.3.1.1 - Definition of operating
thresholds
Two thresholds, ‘warning’ and ‘alert’
thresholds, have been adopted for
works management. Except where
otherwise specified (thresholds
imposed by third-party Clients), these
two operating thresholds are defined
at the commencement of works on
the basis of execution studies carried
out by the Contractor, constituting
the baseline scenario. They may be
adjusted during the course of works
depending on the TBM progress
schedule defined below, and the
progress monitoring process, which
incorporates Scheduling, Cost and
Risk aspects.
Operating thresholds have been
defined as follows:
and is used to detect discrepancies
between observed and forecast data.
Below this threshold, the Contractor
is to apply standard observation and
control procedures.
If the threshold is exceeded, the
Contractor is required to increase
the number and frequency of measurements, and to perform enhanced
analysis of the results in line with the
context encountered.
• Alert threshold
This threshold corresponds to the
baseline scenario, plus a reasonable
variability margin.
The purpose of this threshold is as
follows:
- continuing to check compliance
between design forecasts and
observed behaviour,
- continuing with enhanced analysis
of results in line with the context
encountered,
-
avoiding further deformation in
the event of this threshold being
exceeded,
-
triggering the predefined countermeasures in the event of it
being exceeded (e.g. altering the
set pressure levels for the TBM,
adjusting earthworks and staying
for open-air structures, etc.).
If the measures taken by the Contractor
do not allow the situation to be stabilised and corrected, and the forecast
deformation is likely to exceed the
contractual threshold, this may entail
the halting of the excavations and/or
earthworks in question. This decision
may be imposed by the Client. Any
additional support and reinforcement
construction measures are to be
subject to the approval of Project
Management and speedily implemented in order to restore safety levels
compatible with the continuance or
resumption of the excavations and/or
earthworks in question.
• Warning threshold
This threshold has been defined as a
percentage of the baseline scenario,
5.3.1.2 - Contractual threshold
The contractual threshold allows the
CHANTIERS/WORKSITES
Si les dispositions prises par l’Entrepreneur ne permettent pas de
stabiliser et de corriger la situation,
et que les déformations prévisionnelles tendent à dépasser le seuil
contractuel, ceci peut entrainer l’arrêt des travaux d’excavation et/ou
de terrassement concernés. Cette
décision peut être imposée par le
Maitre d’Ouvrage. Des mesures
confortatives et de renforcements
constructifs complémentaires sont
soumises à la validation du Maître
d’œuvre et mises en œuvre dans les
plus brefs délais afin de retrouver
un niveau de sécurité compatible
avec la poursuite ou la reprise des
travaux d’excavation et de terrassement concernés.
5.3.1.2 - Seuil contractuel
Le seuil contractuel permet de
répartir le risque "Avoisinant" entre
le Maître d’ouvrage et l’Entrepreneur.
En effet, la responsabilité de l’Entrepreneur est engagée dès lors que
les tassements sont supérieurs à
ceux définis par le seuil contractuel.
Les travaux de réparation éventuels
ainsi que les conséquences sur le
déroulement de son chantier (planning, méthodologie d’exécution…)
sont, par conséquent, à la charge de
l’Entrepreneur même si les travaux
sont exécutés par un tiers.
Au contraire, si les tassements mesurés restent inférieurs aux valeurs
définies par le seuil contractuel, les
conséquences des réparations des
désordres sur l’avoisinant sont supportées par le Maître d’ouvrage.
Ce seuil contractuel reste inchangé
tout au long de l’exécution du contrat.
Seuils contractuels
Contractual thresholds
Tassement différentiels
Differential settlement (mm/m)
Tassements absolus
Absolute settlement (mm)
Voirie et zones inoccupées
Roads and unoccupied areas
2
30
Bâti peu sensible
Low sensitivity building
2
30
Bâti sensible
Sensitive building
1.6
20
Bâti très sensible
Highly sensitive building
1.2
15
Figure 17 - Valeurs retenues pour les seuils contractuels /Contractual threshold values.
liés aux rabattements de nappe se
produisent de manière homogène
sur des superficies très importantes
et ne sont donc pas susceptibles
de générer des désordres sur les
structures. De ce fait, l’Entrepreneur
doit mettre en place un dispositif
permettant d’identifier clairement en
tout point du projet les tassements
liés au rabattement de nappe et les
tassements liés aux travaux de génie
civil. En revanche, concernant les
tassements différentiels, les valeurs
seuils intégrent l’effet des rabattements de nappe.
Pour les secteurs courants du tracé,
les seuils contractuels à respecter
sont définis sur la figure 17.
5.3.1.3 - Valeurs de seuils
retenues
Les valeurs de seuils de tassements
absolus sont définies hors effet des
rabattements de nappe réalisés
au droit des chantiers Défense,
Dans le cas des points singuliers,
notamment les ouvrages souterrains
avoisinants, d’autres seuils contractuels plus restrictifs sont définis par
les Maitres d’Ouvrages tiers concernés.
En dehors de ces points singuliers
pour lesquels les seuils de pilotage
sont imposés, l’Entrepreneur soumet,
à l’avis de l’OCTA et au visa du Maître
d’œuvre, les valeurs de seuils de
vigilance et d’alerte qu’il envisage de
mettre en place pour le pilotage du
chantier.
Ces seuils de pilotage sont définis sur
la base des études d’exécution à réaliser par l’Entrepreneur. Ils doivent être
Gare Porte Maillot et HSL. En effet,
on considère que les tassements
définis selon les règles suivantes :
• Les seuils de vigilance sont néces-
‘Neighbouring Structures’ risk to
be split between the Client and the
Contractor.
The Contractor’s liability is engaged
if the settlement is in excess of the
defined contractual threshold. It
follows that any repair works, and
the consequences on the progress of
the worksite (scheduling, execution
method, etc.) are incumbent on the
Contractor in this case, even if the
works are carried out by a third party.
On the other hand, if the settlement measured remains below the
contractual threshold values, the
consequences of any repairs or
damage to neighbouring structures
are incumbent on the Client.
This contractual threshold remains
unchanged throughout performance
of the contract.
works to be clearly distinguished at
all points of the project. However,
the threshold values do include the
effect of aquifer dewatering as regards
differential settlement.
For standard sections of the route, the
contractual thresholds to be observed
are precised in figure 17.
5.3.1.3 - Threshold values
adopted
The absolute settlement threshold
values have been defined excluding
the effects of aquifer dewatering at the
La Défense, Porte Maillot station and
HSL worksites. This is because settlement relating to aquifer dewatering
is deemed to occur uniformly across
very large areas and is therefore not
liable to entail damage to structures.
This means that the Contractor must
implement a system allowing settle-
For singular points, in particular
neighbouring underground structures,
other, more restrictive contractual
thresholds have been defined by the
third-party Clients in question.
Apart from the singular points for
which operation thresholds have been
imposed, the Contractor is to submit
the warning and alert threshold values
it intends to implement for worksite
operation for an opinion by the approved control body and sign-off by the
Project Manager.
These operating thresholds are
defined on the basis of execution studies to be conducted by the Contractor. They must be defined in line with
the following rules:
• Warning thresholds must be less
than 70% of the estimated settlement values as of the end of the
execution study;
•
Alert thresholds must always be
below the contractual threshold and
below 130% of the calculated value;
• Threshold values have been zoned
ment relating to aquifer dewatering and
settlement relating to civil engineering
along the length of the bored tunnel
and around the various structures in
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
125
CHANTIERS/WORKSITES
sairement inférieurs à 70% des
valeurs de tassement estimées à
l’issue des études d’exécution ;
• Les seuils d’alerte sont toujours
inférieurs au seuil contractuel et à
130 % de la valeur de calcul ;
• Les valeurs de seuils sont zonées le
long du tracé du tunnel foré et aux
abords des différents ouvrages afin
de s’adapter au mieux au contexte
géotechnique, au modèle de référence défini par l’Entrepreneur et à
la sensibilité des avoisinants.
5.3.1.4 - Gestion des seuils
Pour le pilotage des travaux, les
seuils contractuels et de pilotage
sont comparés aux prévisions de
déformations finales et stabilisées.
Ce point est important pour anticiper
au maximum le comportement réel
des ouvrages et les éventuelles difficultés correspondantes. Ces prévisions seront effectuées, notamment,
sur la base des notes de calculs, du
retour d’expérience des phases de
travaux précédentes et des vitesses
de déformations observées.
A chaque fois qu’un seuil de mesure
est atteint ou est prévu d’être atteint,
l’Entrepreneur doit soumettre son
analyse et proposer les mesures
correctives éventuelles qui sont
soumises à l’avis du Maitre d’œuvre.
L’ensemble des mesures envisagées
par l’Entrepreneur pour garantir
une surveillance et une réactivité
suffisante en cas de dépassement
de seuils sont définies dans un
logigramme décisionnel et une procédure d’urgence.
Ces documents définissent notamment :
• Le processus de diffusion de l’information ;
• Les actions à mener par chacun
des acteurs en cas de dépassement de seuils ;
•
Les noms et coordonnées de
chacun des acteurs de la chaîne
d’information.
Ces logigrammes et procédures
126
sont largement dépendants de
l’avoisinant concerné ; ils sont donc
déclinés autant que nécessaire pour
être adaptés au mieux aux différents
secteurs du projet.
order to be adjusted to the geotechnical context, the baseline model
defined by the Contractor, and the
sensitivity of the neighbouring
structures.
5.3.2 - Pilotage du tunnelier
Afin d’assurer une bonne maitrise
des déformations engendrées par
la foration du tunnel, il est imposé
dans le marché, diverses spécifications afin d’assurer un pilotage et un
suivi particulièrement soutenu des
travaux d’excavation.
Le processus comporte 3 grands
axes :
• La procédure de pilotage ;
• Le plan d’avancement du tunnelier ;
• Les retro-analyses.
5.3.1.4 - Management of
thresholds
For works management, the contractual and operating thresholds are
compared to the final and stabilised
deformation forecasts. This aspect
is important to ensure maximum
anticipation of the actual behaviour of
structures and any related difficulties.
In particular, these forecasts are to
be carried out on the basis of design
calculations, feedback from previous
phases of works, and the observed
deformation speeds.
Each time a measurement threshold is
reached or forecast to be reached, the
Contractor must submit its analysis
and suggest any corrective measures;
these are submitted for an opinion
from the Project Manager.
All the measures envisaged by the
Contractor to ensure adequate monitoring and responsiveness in the
event of thresholds being exceeded
are defined in a decision tree with an
accompanying emergency procedure.
In particular, these documents define
the following:
• The process for circulating information;
•
Actions to be conducted by
each stakeholder in the event of
thresholds being exceeded;
• The names and details of each of
the stakeholders in the information
chain.
These diagrams and procedures
depend to a large extent on the
neighbouring structure in question;
there are therefore as many versions as
required to address the various sectors
of the product adequately.
5.3.2.1 - Procédure de pilotage
La procédure de pilotage a pour
but de définir le process envisagé
pour assurer un pilotage efficace
du tunnelier et pour garantir une
bonne réactivité du chantier en cas
d’anomalie. Pour cela, cette procédure doit décrire la méthodologie
envisagée par l’Entrepreneur pour :
•
Gérer les pressions de confinement ;
• Gérer les pressions et les volumes
d’injections de mortier ;
•
Déclencher les injections de
bentonite derrière la jupe pour
les franchissements de points
singuliers ou lors de déformations
anormales dans le cas d’un confinement à pression de terre ;
•
Réaliser les contrôles en cours
d’excavation (pesée, fontimètres
etc…) ;
• Assurer un suivi et une surveillance
en temps réel des paramètres de
pilotage du tunnelier ;
• Intégrer l’ensemble des données
géotechniques, hydrogéologiques
et d’auscultations à l’analyse
permettant d’assurer un pilotage
tenant compte à la fois des paramètres du tunnelier mais également de son environnement ;
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
being bored, the tender imposes a
range of specifications to ensure
particularly attentive management and
monitoring of excavation works.
There are three main aspects to this
process:
• The operating procedure;
• The TBM progress schedule;
• Feedback analysis.
5.3.2 - TBM operation
5.3.2.1 - Operating procedure
The purpose of the operating procedure is to define the process envisaged
to ensure effective TBM operation and
appropriate worksite responsiveness
in the event of any anomaly. To achieve
this, the procedure must describe the
method envisaged by the Contractor
with regard to the following:
• Dealing with confinement pressure
levels;
• Handling mortar pressure and injection volumes;
•
Triggering bentonite injections
behind the tail seal when passing
singular points or in the event of
abnormal deformation in the case of
earth pressure confinement;
•
Performing controls during excavation (weighing, sinkhole meters,
etc.);
•
Ensuring real-time monitoring
and surveillance of TBM operating
parameters;
•
Incorporating all geotechnical,
hydro-geological and observation
data into analysis, in order to ensure
that operation takes into account
both TBM parameters and the latter’s environment;
•
Dealing with thresholds being
reached or exceeded.
As part of this procedure, the definition of warning and alert thresholds is
specified, for the following operating
parameters:
• Face confinement pressure;
•
Mortar injection pressure and
volume;
• Spoil weighing.
In order to ensure proper control of the
deformation resulting from the tunnel
Threshold values have been zoned
along the length of the route in order to
CHANTIERS/WORKSITES
• Gérer l’atteinte ou le franchissement de seuils.
Dans le cadre de cette procédure
il est prévu de définir des seuils de
vigilance et d’alerte, sur les paramètres de pilotage suivants :
• Pression de confinement du front ;
• Pression et volume d’injection de
mortier ;
• Pesée des déblais.
Ces seuils sont zonés le long du
tracé afin de tenir compte des variations du contexte géologique, géotechnique et hydrogéologique ainsi
que du tracé et des avoisinants.
La procédure décrit précisément les
actions à mener en cas de dépassement des seuils au travers d’un
logigramme décisionnel.
- Aux pressions de confinement ;
- Aux pressions et volumes d’injections de mortier ;
- Aux pesées des déblais.
Ce synoptique est remis au plus tard
2 semaines avant le démarrage de
la section concernée et est remis à
jour en fonction des résultats des
rétro-analyses.
L’objectif de ce document est de permettre une lecture directe de toutes
les informations indispensables au
pilotage du tunnelier et de pouvoir
détecter très vite tout écart par rapport aux prévisions.
5.3.2.2 - Plan d’avancement du
tunnelier
Pour faciliter le pilotage des travaux,
le marché prévoit la fourniture,
par l’Entrepreneur d’un document
synoptique prévisionnel récapitulant
sur un même support :
• Le profil géologique et géotechnique attendu ;
• Les conditions hydrogéologiques ;
• Les déformations prévisionnelles
en surface ;
• La localisation des points singuliers le long du profil ;
•
Les pressions de confinement
prévisionnelles ;
•
Les pressions de mortier prévisionnelles ;
• Le calepinage des voussoirs prévisionnel ;
•
Les pesées prévisionnelles par
anneau ;
• La localisation des zones nécessitant des injections de bentonite en
derrière la jupe dans le cas d’un
tunnelier pression de terre ;
• Les seuils de vigilance, d’alerte et
contractuels relatifs :
- Aux déformations de la section
courante ;
5.3.2.3 - Rétro-analyse
En complément, il est prévu de
réaliser une rétro-analyse des zones
préalablement excavées.
Cette rétro-analyse tient compte
notamment :
• Des conditions géologiques et géotechniques rencontrées ;
•
Des conditions hydrogéologiques
rencontrées ;
•
Des pressions de confinement
appliquées ;
• Des volumes et pressions d’injections de mortiers réalisées ;
• De l’ensemble des paramètres de
creusement enregistrés à partir de
la chaîne de mesure ;
•
Des déformations mesurées en
surface ;
• Des écarts entre le volume théorique
excavé et des pesées réalisées ;
• De la géométrie des avoisinants ;
• Des incidents éventuels survenus
en cours de creusement ;
• De la cadence d’avancement.
Les pertes de volume sont évaluées
à chaque section de mesures des
déformations.
Sur la base de cette rétro-analyse,
une mise à jour des prévisions de
déformations pour la suite du chantier
est réalisée.
Cet exercice est mené sur chaque
secteur homogène de front de taille
- Aux déformations des points
singuliers ;
(mixte ou pleine section) et au droit
de chaque section de calcul.
take into account variations in the geological, geotechnical and hydro-geological context, as well as variations in
the route and neighbouring structures.
The procedure provides a precise
description of the actions to be undertaken in the event of thresholds being
exceeded, in the form of a decision
tree.
5.3.2.2 - TBM progress schedule
To facilitate works management, the
tender specifies that the Contractor
must supply a provisional summary
document, showing all of the following:
• Expected geological and geotechnical profile;
• Hydro-geological conditions;
• Forecast surface deformation;
• Location of singular points along
the length of the profile;
• Planned confinement pressures;
• Planned mortar pressures;
• Planned layout of segments;
• Forecast weighings per ring;
• Location of areas requiring bentonite injections behind the tail seal
(if an earth pressure balance TBM
is used);
•
Warning, alert and contractual
thresholds relating to the following:
- Standard section deformation;
- Singular point deformation;
- Confinement pressure;
-
Mortar pressure and injection
volumes;
- Spoil weighing.
This diagram must be supplied no
later than two weeks prior to the commencement of the section in question,
and updated on the basis of feedback
analysis results.
The purpose of this document is to
facilitate direct interpretation of all the
information required to operate the
TBM and speedily detect any discrepancy from expected values.
In particular, this feedback analysis is
to take into account the following:
• Geological and geotechnical conditions encountered;
• Hydro-geological conditions encountered;
• Confinement pressures applied;
• Mortar volumes and pressures used;
•
All excavation parameters logged
using the measurement system;
• Surface deformation measured;
• Discrepancies between the theoretical excavated volume and the actual
weighings;
•
Geometry of the neighbouring
structures;
•
Any incidents that have occurred
during excavation;
• Rate of progress.
Volume losses are to be evaluated
for each deformation measurement
section.
The deformation forecast for the rest of
the worksite must be updated on the
basis of this feedback analysis.
This exercise is to be conducted for
each homogenous cutting face sector
(mixed or full-section) and for each
design section.
5.4 - Consultant for
Neighbouring Structure
reporting to the Owner
5.3.2.3 - Feedback analysis
In addition to the duties performed by
the Contractor and the Engineer for
the monitoring and management of
work, the Owner will set up an “Assistance to Owner” consultant (AOC)
for the technical monitoring of the
behavior of Neighbouring structures
(AOCN).
The objectives of the activities to be
performed by AOCN are to contribute, through its recommendations,
to control the risks associated
with the occurrence of damages to
neighbouring structures generated by
excavation and reinforcement works,
and to help the Owner to ensure in
In addition, feedback analysis of previously excavated areas is provided for.
all circumstances the safety of the
persons living in these structures.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
127
CHANTIERS/WORKSITES
5.4 - Mission AMO bâti
En plus des missions assurées par
l’Entrepreneur et la Maîtrise d’œuvre
dans le cadre du suivi et du pilotage
des travaux, le Maître d’ouvrage se
dotera d’une assistance à Maîtrise
d’ouvrage pour le suivi technique du
comportement du bâti (AMO Bâti).
L’objectif des actions à accomplir
par l’AMO Bâti est de contribuer, par
ses avis, à maitriser les risques liés
à la survenance de dommages sur
les bâtis engendrés par les travaux
de creusement et de confortement,
et d’aider le Maître d’ouvrage à
assurer en toute circonstance la
sécurité des occupants de ces bâtis.
Pour cela, la mission de l’AMO
bâti se décompose principalement
comme suit :
• Avant les travaux
-
Réaliser une analyse critique
et un complément de l’enquête
sur les bâtis réalisée par le
Maître d’œuvre. Dans ce cadre,
l’AMO bâti pourra être amené
à revoir les seuils admissibles
des bâtis et la sensibilité de
certaines constructions voire de
préconiser des confortements
complémentaires.
• Pendant les travaux
-
Réaliser
des
inspections
visuelles régulières des bâtis les
plus sensibles au travers d’examens de façades mais aussi
d’inspections détaillées. Ces
observations seront recoupées
avec les résultats des auscultations relatives au bâti auquel
l’AMO aura accès en temps réel.
-
Conseiller le Maître d’ouvrage
sur les actions à engager dans
les cas d’endommagement
constaté, ces actions pouvant
aller de mises en sécurité
jusqu’à l’appréciation de l'opportunité d'une éventuelle évacuation temporaire du bâti, si la
sécurité des personnes venait à
être mise en cause.
128
- Être le point d'entrée, de toutes
les demandes externes concernant la préservation du bâti.
Suite à chaque demande, faire
une visite, constater la réalité
ou non des faits signalés, et si
oui définir l’action corrective
adaptée.
Par ailleurs, l’AMO bâti assurera
également un rôle d’accompagnement et d’assistance du Maître
d’ouvrage lors des référés instruction et constats d’huissier en organisant et participant aux visites pour
les avoisinants concernés.
5.5 - Plan de Management
des Risques
5.5.1 - Registre des risques
La gestion des risques de la phase
de conception est intégrée dans le
Plan de Management des Risques du
Maître d’ouvrage. Ainsi, un registre
des risques a été alimenté et mis à
jour régulièrement tout au long des
phases d’études AVP et PRO.
Ce registre a permis de :
- Identifier et répertorier les incertitudes et les risques potentiels ;
- Identifier les évènements redoutés ;
- Quantifier la vraisemblance du
risque ainsi que ses conséquences en termes de cout et
délais, principaux objectifs du
Maître d’ouvrage ;
- Définir et assurer un suivi des
mesures mises en œuvre pour
qualifier plus précisément le
risque (reconnaissances etc...) ;
- Définir les mesures à prendre en
cas d’occurrence ;
-
Quantifier les provisions pour
risques.
Pour la phase Travaux, le plan de
management des risques prévoit
de conserver le registre des risques
mais sous une autre forme afin de
permettre une contractualisation et
un suivi des risques résiduels issus
de la conception, tel que préconisé
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
For this, the mission of the AOCN is
mainly divided as follows:
• Before the work
-
Carry out a critical analysis and
complement the investigation on the
neighbouring structures made by the
Engineer. In this context, the AOCN
may need to revise the permissible
thresholds of these structures and
the sensitivity of some buildings
or even to recommend additional
strengthening measures.
• During the works
- Carry out regular visual examinations of the most sensitive structures by inspection of facades but
also through detailed inspections.
These observations will be
cross-checked with the results of
auscultation of the existing structures to which the AOCN will have
real-time free access.
- Advise the Owner on the actions to
take in case of observed damage,
such actions ranging from security measures to the assessment of
the appropriateness of a possible
temporary evacuation of the building, if security of people were to
be questioned.
-
To be the entry point for all
external applications for the
preservation of the structure. After
each request, make a visit, see
the reality or not of the reported
facts, and if so set the appropriate
corrective action.
In addition, AOCN will also provide
support and assistance services to the
Owner during interlocutory proceedings and bailiff reports by organizing
and participating in visits to concerned
neighbors.
5.5.1 - Risk register
For the design phase, risk management is incorporated in the Client’s
Risk Management Plan. A risk register
design and PRO design phases.
This has enabled the following:
-
Identification and recording of
potential risks and uncertainties;
-
Identification of potential risk
events;
- Quantifying the likelihood of the
risk, as well as its consequences
in terms of cost and lead times,
the primary objectives of the
Client;
-
Definition and provision of a
series of measures implemented
to qualify risks more accurately
(investigations, etc.);
- Definition of the measures to be
taken in the event of the risk event
occurring;
-
Quantifying
provisions
for
contingencies.
For the Works phase, the Risk Management Plan specifies that the risk
register should be preserved, but in a
new form, in order to allow the residual
risks arising from the design to be
monitored and covered contractually,
as recommended in the new fascicle
69 in the May 2012 French General
Technical Specifications (CCTG), and
its Guide of Application drafted by the
CETU tunnels study unit in December
2013.
To achieve this, the residual risks
register has been made a contractual
document and handed over to companies during the course of the consultation. The Contractor may not make any
changes to the risk register but may,
in particular during the negotiations
phase, suggest additions in the form
of new risks.
The risk register specifies the actions
to be put in place in the event of a
given risk being detected and in the
event of this risk occurring. The register is accompanied by a Schedule of
Unit Prices for “Risks” and a Detailed
Estimate for “Risks” in order to deal
with compensation relating to works
corresponding to treatment actions.
has been compiled and regularly
updated throughout the Preliminary
These financial documents apply
mainly to works that are not already
5.5 - Risk Management Plan
CHANTIERS/WORKSITES
specified in the main tender, or which
must be performed in conditions
other than those of the tender. For
so-called “internal” risks (specific to
the Contractor’s methods) and some
clearly identified external risks, the
costs relating to treatment in the event
of occurrence or detection are to be
borne by the Contractor.
The figure below shows an excerpt
from the TBM-bored tunnel risk register established for the purposes of the
Works phase.
5.5.2 - Management des
risques en phase Travaux
Outre la présentation des registres
des risques développés ci-avant, le
Plan de Management des Risques
(PMR) du marché précise toutes les
dispositions du contrat en matière
de processus de management
des risques lors de l’exécution
des travaux. Ce processus vise à
Maître d’ouvrage ; il définit donc des
dispositions permettant une prise
de décision rapide où les acteurs
connaissent a priori les actions à
entreprendre et l’entité qui en a la
charge financière.
Cette démarche s’intègre dans le
suivi de l’avancement des travaux
tel que défini dans les différentes
pièces du marché. Le processus de
management des risques permet
de gérer, au cours des travaux, les
incidences liées à des conditions
différentes de celles prévues dans
les conditions de référence définies
dans les pièces du marché.
L’objectif du PMR du marché est
donc :
• de décrire le processus global de
management du Risque tel que
prévu par le Maître de l’Ouvrage
pour l’ensemble de son opération
afin que la démarche de l’Entrepreneur y soit conforme ;
• de définir l’organisation à mettre
en œuvre par l’Entrepreneur et
son intégration dans la gestion
du Risque global de l’opération
établie par le Maître d’ouvrage ;
• de préciser les modalités de mise
en œuvre des traitements de
risque prévus au marché ainsi
que leur rémunération ou des
modalités d’établissement de prix
nouveaux ;
•
de présenter les modalités
d’appréciation, de traitement et
de surveillance, d’attribution de
propriété des risques nouveaux
durant les travaux et si pertinent,
leur rémunération.
Le PMR précise notamment que
pendant la période de préparation,
l’Entrepreneur est tenu d’une part,
d’établir un planning des travaux
Chemin de Fer intégrant les principaux risques afin de bien identifier la
zone et la période d’occurrence de
l’événement redouté par risque et,
d’autre part, de produire les fiches
réduire l’impact de l’incertitude de
la construction sur les objectifs du
de risque qui seront ensuite mises à
jour au cours des travaux.
Client ;
•
specifying
par le nouveau fascicule 69 du
CCTG de mai 2012 et par son guide
d’application établi par le CETU en
décembre 2013.
Pour cela, le registre des risques
résiduels est donc rendu contractuel et remis aux entreprises dans le
cadre de la consultation. L’Entrepreneur ne peut pas modifier le registre
des risques mais peut, en revanche,
proposer, notamment lors de la
phase de négociation, des compléments avec des risques nouveaux.
Le registre des risques prévoit les
actions à mettre en place en cas
de détection d’un risque et en cas
d’occurrence du risque. Le registre
est accompagné d’un Bordereau
des Prix Unitaires « Risques » et
d’un Détail Estimatif « Risques »
permettant de rémunérer les travaux correspondants aux actions de
traitement. Ces pièces financières
s’appliquent principalement à des
travaux non déjà prévus dans le
marché principal ou devant être
réalisés dans des conditions différentes de celles du marché. Pour
les risques dits "internes" (propres
aux méthodes de l’Entrepreneur)
et pour certains risques externes
clairement identifiés, les couts liés
au traitement en cas d’occurrence
ou de détection sont supportés par
l’Entrepreneur.
La figure ci-après présente un
extrait du registre des risques du
tunnel foré au tunnelier mis en place
en vue de la phase Travaux.
5.5.2 - Risk management during the Works phase
In addition to the risk register format
outlined above, the Risk Management
Plan for the tender also specifies all the
provisions of the contract with regard
to the risk management process during
the execution of works. This process
is designed to minimise the impact of
uncertainty during construction on the
Client’s objectives; it therefore defines
measures allowing decisions to be
taken quickly, with the stakeholders
aware (in theory) of the actions to be
undertaken and which entity will be
financially responsible for them.
This procedure forms part of the
works progress monitoring defined
in the tender documentation. The risk
management process allows incidents
relating to conditions that differ from
those forecast in the reference conditions (defined in the tender documentation) to be handled during the course
of works.
The purpose of the tender Risk Management Plan is therefore as follows:
• describing the overall risk management process as specified by the
Client for the whole of its operation
in order to ensure the Contractor’s
policy complies with this ;
• defining the organisation to be put
in place by the Contractor and how
it fits into overall risk management
for the operation put in place by the
the
procedures
implementing the risk treatments
specified in the tender, as well as
compensation for them and/or the
procedures for establishing new
prices ;
•
presenting the procedures for
assessing, treating, monitoring, and
assigning ownership of new risks
during works and, where applicable,
compensation for them.
In particular, the Risk Management
Plan specifies that during the preparatory period, the Contractor is required,
firstly, to draw up a Railway works
schedule for each risk incorporating
the principal risks, in order to accurately identify the zone and period during
which the risk event may occur, and,
secondly, to produce the risk sheets,
which will subsequently be updated
during works.
for
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
129
CHANTIERS/WORKSITES
EXTRAIT DU REGISTRE DES RISQUES ASSOCIES AU PMR - TRANCHE FERME - TUNNEL AU TUNNELIER ET PUITS
130
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
CHANTIERS/WORKSITES
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
131
CHANTIERS/WORKSITES
EXCERPT OF THE RISK REGISTER FOR THE RMP - FIRM ORDER - TBM TUNNEL AND SHAFT
132
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
CHANTIERS/WORKSITES
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
133
CHANTIERS/WORKSITES
6 - Conclusions
La section souterraine du projet
EOLE sera réalisée dans un milieu
très urbanisé au cœur de Paris, et
traversant plusieurs villes comme
Neuilly sur Seine et Courbevoie.
Dans ces conditions, la gestion du
risque "Avoisinants" est primordiale.
Les mesures prises tout au long de
la phase Conception et en vue de la
phase Travaux ont permis de qualifier et de quantifier les risques afin
de les réduire et de les maitriser au
mieux.
La méthodologie de management
du risque Avoisinants détaillée dans
le présent article pour la section
du tunnel foré au tunnelier a été
appliquée sur l’ensemble de la section souterraine, notamment pour
l’entonnement de raccordement à la
gare existante Saint Lazare et pour
les ouvrages souterrains à réaliser
sous le secteur Défense.
A l’heure actuelle, la consultation
des travaux de Génie Civil est quasiment achevée et les travaux vont
démarrer courant 2016 selon les
dispositions de management des
risques définies dans le PMR de
chaque marché de Génie Civil. t
Entreprises et intervenants
• Maitre d’Ouvrage : SNCF Réseau
• Assistant au Maitrise d’Ouvrage : Systra.
• Maitre d’Œuvre : Setec - Egis - Duthilleul (SED)
134
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
6 - Conclusions
The underground section of the EOLE
project will be built in a highly urban
environment in the heart of Paris,
and pass through a number of towns
including Neuilly sur Seine and
Courbevoie. In these conditions, the
management of risks pertaining to
Neighbouring Structures is a priority.
Measures taken throughout the Design
phase and with a view to the Works
phase have allowed risks to be qualified and quantified, in order to mitigate
and control them to the greatest extent
possible.
The method used to manage the
‘Neighbouring Structures’ risks described in this article for the TBM-bored
part of the tunnel has been applied for
the whole of the underground section,
in particular for the chamber connecting
with the existing Saint-Lazare station
and for the underground structures to
be built beneath the La Défense district.
At the time of writing, consultation
for the Civil Engineering works has
been almost completed; works will
commence in 2016 in line with the
risk management provisions defined
in the tender’s Risk Management Plan
of each Civil Engineering contract. t
Contractors and stakeholders
• Client: SNCF Réseau
• Assistance to the Client: Systra
• Consultant Engineer: Setec - Egis - Duthilleul (SED)
CHANTIERS/WORKSITES
Nouvelles techniques de raccordements
d’étanchéité sur le tramway T6
Châtillon/Viroflay
New techniques for sealing connections on
the T6 Châtillon/Viroflay tramway
Jean-Louis MAHUET
EGIS Rail
1 - Présentation du chantier
Jean-Noël LOUCHART
SPPM
1 - Site overview
La nouvelle ligne de tramway T6
reliera en 2016 le terminus de
la ligne 13 du métro à Châtillon
Montrouge à la gare SNCF de
Viroflay – Rive droite soit 14 km de
longueur.
Cette ligne parcours en surface :
- 7,5 km dans les Hauts-de-Seine
-
6,5 km dans les Yvelines dont
1,6 km de tunnel à Viroflay.
Avec 21 stations, 19 en surface et
2 en souterrain.
In 2016, the new T6 tramway route
will link the Metro line 13 terminus
at Châtillon Montrouge to the SNCF
rail station at Viroflay-Rive droite, a
distance of 14 km.
The line comprises:
- 7.5 km, aboveground, in Hauts-deSeine
- 6.5 km in Yvelines, including 1.6 km
in a tunnel at Viroflay.
There are a total of 21 stations, 19
aboveground and 2 underground.
Entreprises et intervenants
• Maître d’ouvrage : Conseil
Général des Yvelines
• Maître d’œuvre : Groupement
EGIS – Pierre Schall (Egis
mandataire) + sous-traitant
géotechnique : Antéa
• Montant du marché :
86,8 M€ HT,
• Bureau de contrôle :
Qualiconsult
• Coordonnateur SPS :
PRESENTS
• Groupement adjudicataire :
Eiffage TP – Soletanche Bachy
Contractors and stakeholders
• Client: Conseil Général des
Yvelines
• Contractor: EGIS-Pierre Schall
consortium (Egis being the
lead partner) + geotechnical
subcontractor Antéa
• Total tender price: €86.8
million not including VAT
• Inspection Bureau: Qualiconsult
• HSE Coordinator: Presents
• Successful bidder consortium:
Eiffage TP-Soletanche Bachy
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
135
CHANTIERS/WORKSITES
Sortie Place Stalingrad
Gare VRD /
Place Stalingrad
VRD station exit
Sortie Gare Viroflay
Rive droite /
Viroflay rive droite
station exit
Zone de raccordement
étanchéité /
Sealing connection area
Schéma n°1 - EGIS Rail - vue axiométrique de la station Viroflay-Rive droite / D
iagram 1 - EGIS Rail – axonometric view of Viroflay-Rive droite (VRD) station.
136
Photo n°1 - Tympan départ tunnel Viroflay-Rive gauche / Viroflay-Rive gauche tunnel starter portal.
Photo n°2 - Tympan arrivée du tunnel Viroflay – Rive droite / Viroflay-Rive droite tunnel breakout portal.
La partie souterraine, comprend
deux stations profondes :
Viroflay-Rive droite et Viroflay-Rive
gauche, avec un puits de secours
et un puits de ventilation. Ce sont
des structures intégrées à base de
paroi moulée, de radier, de dalles
intermédiaires et de couverture,
ancrées dans des parois moulées
d’épaisseurs de 1.00 m pour les
deux stations et de 0.80 pour les
deux puits.
tés en décembre 2011, ils sont à
ce jour terminés. Le second œuvre
et l’aménagement des accès sont
toujours en cours.
Les photos n°1 et 2, montrent l’aspect actuel du raccordement des
tympans avec le tunnel foré.
The underground section includes
two deep-level stations: Viroflay-Rive
droite and Viroflay-Rive gauche, with
an emergency shaft and a ventilation
shaft. These are integrated structures
with diaphragm walls, a slab foundation, and intermediate and top slabs
anchored in diaphragm walls with
thicknesses of 1.00 m and 0.80 m (for
the two stations and the two shafts
respectively).
completed. Finishings and fittings
works, and works on access points,
are still underway.
Photos 1 and 2 show the current state
of the connection between the portals
and the bored tunnels.
Les travaux de génie-civil ont débu-
Le CCTP des travaux d’étanchéité de
Civil engineering works commenced
in December 2011 and have now been
The Particular Technical Specifications (CCTP) for sealing works for the
2 - Rappel de la conception
de l’étanchéité des ouvrages
souterrains de T6
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
2 - Review of the design of
sealing for T6 underground
structures
CHANTIERS/WORKSITES
la partie souterraine de T6 spécifiait
les procédés suivants :
a. Sous radier
Mise en œuvre d’une géomembrane
synthétique en PVC translucide,
ancrée à la paroi-moulée à l’aide
d’un profilé du type PM.200.3.
b. En vertical
Les parois moulées ont été considérées comme étant des structures
relativement étanches au sens de
l’article 3.1 du D.TU 14.1 et de la
version provisoire du Fascicule 67 –
Titre III de juillet 2014.
c. En dalle supérieure
Mise en œuvre d’une membrane
bitumineuse adhérente au support
du type F.P.M (Feuille Préfabriquée
Monocouche).
d. Au droit des tympans
Le raccordement d’étanchéité entre
les anneaux de voussoirs et les
paroi-moulées était prévu avec la
réalisation d’une équerre en enduit
mince d’imperméabilisation de
0.50 m de largeur sur le voussoir
avec un retour d’une même longueur en paroi moulée.
3 - Variantes techniques
retenues
tème d’Etanchéité Liquide – Armé
(S.E.L-A) de type TECTOPROOF CA.
3.1 - Présentation de la
variante retenue pour le
raccordement du tunnelier
avec les parois moulées
3.1.1 - Identification des points
infiltrants
3.1.1.1 - Rappel des principes de
base de l’étanchéité d’un raccordement tunnel foré/paroi-moulée
Un tunnel foré avec des voussoirs
béton est par définition une structure relativement étanche (Fascicule
67 – Titre III – version provisoire
de juillet 2014) s’opposant à la
pression hydrostatique qui s’exerce
radialement à son parcours.
Par contre, dès qu’il débouche
dans une station ou un puits il se
comporte comme un drain avec un
risque non négligeable de multiples
passages d’eau d’infiltration.
underground section of T6 called for
the following procedures to be applied:
a. Beneath the foundation
Installation of a synthetic translucent
PVC geomembrane (also known as
a Geomembrane Sealing Solution,
GSS), anchored in the diaphragm wall
by means of a PM.200.3 profile.
b. Vertically
The diaphragm walls were deemed
to be ‘relatively watertight’ within the
meaning of single technical document
(D.TU) 14.1 article 3.1 and the July
2014 provisional version of Fascicle
67 – Book III.
c. Top slab
Installation of a Single-Layer Prefabricated Sheet (Feuille Préfabriquée Monocouche, FPM) asphalt
membrane, bonding to the surface.
d. At portals
Sealing connections between the arch
segment rings and the diaphragm
walls was originally planned to be
by means of a thin angled section of
sealing mortar extending 0.50 m along
Natural Soil
3 - Selected technical
alternatives
Sealing works were entrusted to the
Ile-de-France agency of Etandex. The
particularities and lead times for completion of the underground structures
led to the Contractor selecting technical alternatives offered by Etandex,
in particular for connecting the bored
tunnels to the diaphragm walls in
the shafts and stations. The circular
form of the two shafts in particular
made the implementation of a thin
angled section of sealing mortar more
difficult. The following articles explain
the reasons that led to the Contractor
opting for an angled section made
of reinforced composite resin: the
Tectoproof CA Reinforced Liquid
Sealing System (Système d’Étanchéité
Liquide Armé, SEL-A).
Inside
Paroi moulée
Diaphragm Wall
Les travaux d’étanchéité ont été
confiés à la société Etandex –
Agence Ile-de-France. Les particularités et délais d’exécution de ces
ouvrages souterrains ont amené
la maîtrise d’œuvre à retenir des
variantes techniques proposées par
Etandex, notamment celles concernant le raccordement des tunnels
forés sur les parois moulées des
puits et stations. La forme circulaire,
notamment des deux puits, rendait
plus difficile la mise en œuvre d’une
simple équerre en enduit mince
d’imperméabilisation. Les articles
qui suivent expliquent les raisons
qui ont conduit la maîtrise d’œuvre
à retenir une équerre en résine
composite armée, avec le Sys-
the arch segment and the same length
along the diaphragm wall.
Pression hydrostatique
Hydrostatic Pressure
Waterstop
Mortier de bourrage
Packing Mortar
Béton de confinement
Confinement Concrete
Voussoir
Arch Segment
Joint compressible
Compressible Joint
Pre-radier
Pre-Foundation
DEG / Gss
Ancrage DEG
GSS Anchoring
Radier
Foundation
Schéma n°2 - Principe de raccordement du tympan avec le tunnel foré / Diagram 2 - The principle of bored tunnel/portal connections.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
137
CHANTIERS/WORKSITES
De nos jours les espaces souterrains sont très souvent construits
de la façon suivante :
- Pour la partie tunnel à l’aide de
tunneliers qui forent à pleine
section et posent un revêtement
composé de voussoirs préfabriqués.
-
Pour la partie station ou puits
d’accès celles-ci sont réalisées
en structure intégrées dont les
voiles périphériques et donc les
tympans sont réalisés avec des
parois moulée.
Ce type de construction ne permet
plus la mise en place d’un procédé
d’étanchéité extradossée général
mais seulement sous le radier,
réalisé le plus souvent en béton
armé.
3.1.1.2 - Rappel de l’étanchéité
des tunnels forés
L’étanchéité du tunnel est assurée à la fois par les voussoirs de
béton préfabriqués et par les joints
compressibles ; hydro-expansifs,
ou mixtes disposés entre ces
voussoirs. Après mise en compression radiale et longitudinale
des voussoirs, le revêtement du
tunnel est relativement étanche à
toute pression d’eau radiale. Pour
le projet du T6, c’est le joint mixte
ancré M389-23 – type CVV, couvert
par un Avis d’Expert AFTES (T.E.S
n°239) qui a été mis en œuvre.
3.1.1.3 - Rappel de l’étanchéité
des structures intégrées
Comme précédemment rappelé à
l’article B, l’étanchéité de la structure intégrée est classiquement
assurée :
• Par une étanchéité bitumineuse
en dalle supérieure.
•
Un DEG synthétique sous le
radier.
•
Une paroi moulée conforme
à la norme NF EN 1538 et un
profilé d’étanchéité du type
« C.W.S » entre panneaux.
138
Cette dernière est considérée
comme une structure relativement avec un débit admissible
de 500 cm3/m² de paroi ce qui
nécessite la pose en pied de paroi
de caniveaux de collecte des eaux.
3.1.1.4 - Rappel du fonctionnement
du raccordement d’étanchéité
entre un tunnel et la structure
intégrée d’une station ou
d’un puits
Les deux structures sont relativement étanches mais la pénétration
de l’une dans l’autre ne permet pas
de conserver le plan d’étanchéité.
La nature et le mode constructif des
revêtements sont différents.
La seule solution consiste à traiter
le raccord par l’intrados de la structure intégrée et du tunnel.
➤ Principe actuel de l’étanchéité
du raccordement
Comme précédemment indiqué,
un enduit d’imperméabilisation
à base de liant hydraulique est
généralement spécifié à l’intrados
du raccordement, entre l’ancrage
du DEG et les voussoirs.
Cette solution n’est pas toujours
satisfaisante, car ce raccordement
des deux structures relativement
étanches (voussoir/DEG) n’est
assuré que par un revêtement
mince d’imperméabilisation, ne
résistant pas à la fissuration du
support, et ne permettant pas le
pontage d’une multitude de joints
qui peuvent travailler.
Ce procédé mixte, de 3 procédés
d’étanchéité, ne permet pas de
satisfaire à l’article 1.3 du chapitre I
du fascicule 67 Titre III du CCTG qui
spécifie que « l’étanchéité doit être
non contournable ».
3.1 - Presentation of
the selected alternative for
connecting the tunnel to
the diaphragm walls
3.1.1 - Identification of water
ingress points
3.1.1.1 - Review of basic sealing
principles sealing for connections between bored tunnels and
diaphragm walls
By definition, bored tunnels with
concrete arch segments are ‘relatively
watertight’ (Fascicle 67 – Book III –
July 2014 provisional version) since
they withstand hydrostatic pressure
exerted radially to their path.
However, when a tunnel exits into a
station or shaft, it acts as a drain, with
a significant risk of numerous flows of
ingress water.
Today, underground spaces are very
often built as follows:
- A TBM is used to bore a full-section
tunnel and install a lining made up of
prefabricated arch segments.
- Stations and access shafts are integrated structures whose side walls
– and thus the portals – consist of
diaphragm walls.
This type of construction means that
installing an overall sealing solution
from the outside is no longer possible,
except beneath the foundation, which
is usually made of reinforced concrete.
3.1.1.3 - Review of sealing in
integrated structures
As described in article B, sealing of
an integrated structure is traditionally
carried out as follows:
• Asphalt sealing of the top slab.
• Synthetic Geomembrane Sealing
Solution (GSS) beneath the
foundation.
•
A diaphragm wall complying
with standard NF EN 1538 and
a ‘CWS’ sealing profile between
panels.
This is deemed to be a ‘relatively
watertight’ structure, with permissible ingress of 500 cm3/m² of wall,
requiring water runoff channels to be
installed at its base.
3.1.1.4 - Review of how sealing
connections work between a
tunnel and an integrated structure such as a station or shaft
The two structures are relatively watertight, but it is not possible to maintain
this watertightness where one impacts
the other. This is because the type and
mode of construction of the linings are
different.
The only solution is to treat the
connection where the integrated
structure and the tunnel meet, from the
inside.
➤ Défauts d’étanchéité
Le raccordement entre tunnel à
voussoirs et structure intégrée pré-
Tunnel sealing is provided by the
prefabricated concrete arch segments
and compressible joints: the latter may
be hydrophilic, or combination, arrayed
between the arch segments. Once the
arch segments have been compressed
radially and lengthwise, the tunnel lining
is relatively resistant to any sideways
water pressure. For the T6 project, a
CVV M389-23 combination anchored
➤ Existing principle for connection sealing
As described above, a waterproofing
mortar based on a hydraulic binder is
usually specified for the inside of the
connection, between the GSS anchoring and the arch segments.
This solution does not always prove to
be satisfactory, because the connection between two relatively watertight
structures (the arch segment and
the GSS) is only by means of a thin
sealing lining. This cannot withstand
cracking of the underlying surface,
and cannot ensure continuity between
a large number of joints that may shift.
sente, contrairement aux constructions en béton coulé in situ, de
joint covered by an AFTES Expert Opinion (TES issue 239) has been used.
This combined use of three sealing
procedures does not satisfy the
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
3.1.1.2 - Review of sealing in
bored tunnels
CHANTIERS/WORKSITES
nombreux points singuliers pouvant
potentiellement être fuyards.
Ces points sont décrits ci-après et
repéré dans le schéma n°3.
• Joint J1 verticaux entre panneaux
de paroi moulée.
• Joint J2 horizontal entre radier et
paroi moulée.
• Joint J3 circulaire entre béton de
confinement et la paroi moulée.
• Joint J4 circulaire entre le béton
de confinement et les voussoirs.
• Joint V rayonnant entre les voussoirs qui se décomposent en 4
points singuliers :
- V1 joint extrados entre voussoirs.
-
V2 joint d’articulation entre
voussoirs.
- V3 joint intrados entre voussoir.
- V4 joint compressible.
Ce raccordement est aussi constitué
de béton de qualité différente.
• Paroi moulée en béton de ciment
CLK.
• Voussoir en béton Préfabriqué très
résistant.
• Béton de confinement injecté in
situ et qui au droit de la jonction
avec la paroi moulée ne peut
pas être bien confiné, cette zone
est souvent fuyarde et nécessite
des traitements complémentaires
d’arrêt d’eau (TOS 194/195).
-
V3, inside joint between arch
segments.
- V4, compressible joint.
This connection also involves different
types of concrete, with differing qualities.
•
Diaphragm wall: slag cement
concrete.
• Arch segment: very strong prefabricated concrete.
• Confinement concrete injected on
site; at the join with the diaphragm
wall this cannot be properly
confined, so water ingress is often
likely in this area, which requires
additional waterstop treatments
(TOS issue 194/195).
Schéma n°3 - Repérage des points potentiellement fuyards / Diagram 3 - Location of potential water ingress points.
requirements of General Technical
Specifications (CCTG) Fascicle
67 Book III chapter I article 1.3,
which states that “sealing shall be
non-bypassable”.
➤ Analyse des points potentiellement fuyards
Joint J1 :
L’étanchéité est normalement assurée par un profilé d’étanchéité du
type CWS reliant les panneaux de
paroi moulée. Ce joint est vertical
L’eau peut remonter verticalement
dans le joint J1 devant le profilé
d’étanchéité CWS.
La moindre défaillance du joint (percement, défaut d’ancrage) amène
l’eau dans la station (schéma n°4).
L’eau peut contourner le profilé
d’étanchéité CWS au droit :
• A – Des renards du substratum
étanche
• B – De l’eau de la nappe située
sous le radier
• C – D’une défaillance du profilé
d’étanchéité (schéma n°5)
De plus les joints entre les panneaux
de parois moulées sont les principaux points de faiblesses lorsqu’ils
sont interrompus par l’un des autres
joints décrits ci-après.
Joint J2
L’étanchéité est normalement
assurée par l’ancrage du DEG dans
la paroi moulée. Cependant la faible
profondeur de cet ancrage, de
l’ordre de 5 cm peut permettre un
contournement par l’eau soit en cas
de défaut local de la paroi moulée.
(ex : poche de boue, non enrobage
et descend en fond de fouille. Il est
considéré comme étant actif.
d’une cage d’armature, présence
d’une cale…) soit car l’état de sur-
-
V2, linking joint between arch
segments.
Difficiles à étancher, ces joints
créent des points triples suivant :
Repérés en rouge dans le schéma
n°3.
• J1/J2
• J1/J3
• J4/V
➤ Sealing defects
Unlike structures made from concrete
poured on site, the connection
between a tunnel with arch segments
and an integrated structure features a
large number of singular points which
may result in water ingress.
These points are described below and
shown on diagram 3.
•
Joint J1, vertical, between diaphragm wall panels.
•
Joint J2, horizontal, between the
foundation and the diaphragm wall.
• Joint J3, circular, between the confinement concrete and the diaphragm
wall.
• Joint J4, circular, between the confinement concrete and arch segments.
• Joint V, radial, between arch segments, with 4 singular points:
-
V1, external joint between arch
segments.
These joints are difficult to seal, and
create the following ‘triple points’:
Marked in red on Diagram 3.
• J1/J2
• J1/J3
• J4/V
➤ Analysis of potential water
ingress points
Joint J1:
Sealing is normally by means of a
CWS sealing profile linking the diaphragm wall panels. The joint is vertical and extends to the foundations. It
is deemed to be active.
Water may rise vertically up joint J1 in
front of the CWS sealing profile.
Any failure in the joint (if it is pierced or
the anchor is defective) results in water
ingress into the station (diagram 4).
Water may bypass the CWS sealing
profile from:
• A – Seepage cracks in the watertight
bedrock
• B – Groundwater beneath the raft
foundation
• C – Sealing profile defect (diagram 5)
Joints between diaphragm wall panels
can also be major points of weakness
if they intersect with any of the other
joins described below.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
139
CHANTIERS/WORKSITES
Natural Soil
Inside
Aquifer
Paroi moulée
Diaphragm Wall
Pression hydrostatique
Hydrostatic Pressure
Waterstop
Défaillance waterstop
Waterstop defect
Watertight bedrock
Ancrage DEG
Gss Anchoring
DEG / GSS
Seepage crack
Schéma n°4 - Possibilité
de contournement du D.E.G
par la paroi-moulée / Diagram 4 - How the GSS
may be bypassed via the
diaphragm wall.
Radier
Foundation
Natural Soil
Schéma n°5 - Possibilité
de contournement du profilé
d’étanchéité CWS / Diagram 5 - How the CWS
sealing profile may be
bypassed.
Diaphragm Wall
Inside
140
face de la surface de la paroi n’a pas
permis la réalisation d’une engra-
défaut du scellement des aciers du
radier dans la paroi moulée viendra
Joint J2
Sealing is normally by means of the
this anchoring – some 5 cm – may
allow water to bypass it if there is a
vure suffisamment profonde sur la
longueur de la paroi. A noter qu’un
amplifier ces phénomènes. (Schéma
n°6).
GSS being anchored in the diaphragm
wall. However, the shallow depth of
local defect in the diaphragm wall (e.g.
a pocket of slurry, a rebar cage not
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
CHANTIERS/WORKSITES
Inside
Paroi moulée
Diaphragm Wall
Pression hydrostatique
Hydrostatic Pressure
Waterstop
Ancrage DEG
Gss Anchoring
DEG / GSS
Radier
Foundation
Ancrage radier
Foundation anchoring
Défaillance locale de
la paroi moulée
Local defect in
diaphragm wall
Natural Soil
Schéma n°6 - Possibilité de défaillance ponctuelle des ancrages d’acier / D
iagram 6 - Potential for local defects in steel anchors.
Photo n°4 - Détail d’un joint de paroi-moulée / Detail of diaphragm wall joint.
Photo n°3 - Aspect général de la paroi-moulée / General appearance of diaphragm wall.
being fully enclosed, a leftover shim,
etc.) or if the surface condition of the
wall. It may be noted that defective
sealing of the foundation rebar into
wall did not allow a sufficiently deep
notch to be cut along the length of the
the diaphragm wall will exacerbate this
phenomenon. (Diagram 6).
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
141
CHANTIERS/WORKSITES
Joints J3 et J4
Ces deux joints correspondent à
l’espace annulaire entre le bouclier du tunnelier et l’extrados des
voussoirs qui est injecté de mortier
bentonitique à l’avancement du
percement du tunnel
L’étanchéité est normalement
assurée par le « confinement » du
mortier injecté. A la jonction avec le
tympan, du béton est projeté sur cet
espace annulaire de façon à garder
le mortier d’injection confiné et des
gaines injectables sont éventuellement disposées dedans. Cependant
ce béton n’est pas connecté aux
parois moulées ou aux voussoirs
et est de qualité inégale car il est
constamment humidifié par l’eau
venant de l’espace annulaire ou du
terrain pendant sa prise. Il a tendance à beaucoup fissurer.
Voûte parapluie
La création de voûte parapluie
augmente le nombre de points
d’infiltration
Le joint V
Le joint V, entre voussoirs est
décomposé en 4 alvéoles :
• Alvéole V1 à l’extrados.
• Alvéole V2 correspondant à l’articulation.
• Alvéole V3 côté intrados.
• Alvéole V4 correspondant à l’emplacement du joint compressible.
Un revêtement à base de voussoirs
est, grâce aux joints d’étanchéité
manufacturés, étanche à une
pression hydrostatique radiale, par
contre les joints longitudinaux sont
des canaux qui amènent l’eau du
terrain dans la station
L’alvéole V1 située à l’extrados
amène l’eau qui percole au travers
du béton de confinement.
L’alvéole V4 qui contient le joint
mixte ancré (T6), en cas de blessure
de ce dernier, peut mettre l’eau en
communication avec les autres
alvéoles qui se transforment alors
en un drain amenant l’eau en extrémité du voussoir.
142
Photo n°5 - Infiltrations provenant de la voûte-parapluie / Water ingress due to the umbrella canopy.
Joints J3 and J4
These two joints concern the ring
void between the TBM shield and the
outside of the arch segments, which
is injected with bentonite mortar as
tunnel boring progresses.
Sealing is normally by means of the
‘confinement’ provided by the injected
mortar. Where the tunnel meets the
portal, concrete is sprayed into the
ring void in order to keep the injected
mortar confined; injectable ducts may
be arrayed in this space. However,
this concrete is not connected to the
diaphragm walls or arch segments and
is not of uniform quality, since it is
constantly in contact with water from
the ring void or the soil during setting.
It tends to crack extensively.
Umbrella canopy
Creation of an umbrella canopy
increases the number of water ingress
points.
Joint V
Joint V, between arch segments,
consists of 4 cells:
• Cell V1 on the outside.
• Cell V2 at the join.
• Cell V3 on the inside.
Inside
Voussoir / Arch Segment
Joint compressible / Compressible Joint
Voussoir / Arch Segment
Schéma n°7 - Possibilité d’infiltration au niveau du joint de voussoir / G
eneral appearance of diaphragm wall.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
Outside
CHANTIERS/WORKSITES
Le point triple J1/J2
L’étanchéité est assurée par une
injection, de coulis chimique
mais comme rappelé dans le TOS
194/195 une injection n’est pas un
traitement durable.
Un traitement confortatif doit le
compléter pour le rendre pérenne.
Le coulis d’injection doit avoir les
caractéristiques suivantes :
• Adhérer sur le béton.
• Adhérer sur le PVC (joint CWS).
• Etre hydroexpansif après polymérisation pour permettre d’occuper
le vide du joint après un mouvement de ce dernier.
Les coulis chimiques à base de
polyuréthane bi composant sont
généralement utilisés, en préventif
et le plus souvent en curatif.
Point triple J1/J3
Ce point est particulièrement
infiltrant car le profilé d’étanchéité
(joint CWS) de la paroi moulée a
été sectionné, l’eau du terrain vient
directement dans ce point triple.
Point triple J4/V
L’eau du terrain est amenée par le
joint V1 (schéma n°8).
3.1.2 - Mise en œuvre de la
solution : SEL-A (Système
Etanchéité Liquide-Armé)
Les Systèmes d’Etanchéité Liquide
– Armé (SEL-A) permettent :
• De ponter tous les points singuliers décrits ci-dessus.
•
D’emmailloter toutes les structures de compositions et formes
différentes, même d’avoir les
voussoirs saillants par rapport à la
paroi moulée.
• De résister à la contre pression
et fissuration fonctionnelle du
support.
L’arrivée des matériaux composites
permet d’apporter une solution à
l’étanchéité de ce raccordement
(point sensible des structures
intégrées) et de le rendre pérenne.
Ces
systèmes
d’étanchéité
époxydiques, avec une armature
• Cell V4 in the location of the compressible joint.
Arch segment linings are watertight
as regards radial hydrostatic pressure
thanks to the manufactured sealing
joints. However, the longitudinal joints
act as channels, bringing water from
the soil to the station
Cell V1, located on the outside, brings
water that percolates through the
confinement concrete.
Cell V4, which includes the combination anchored joint (T6) may, if
damaged, bring water into contact
with the other cells, together forming
a drain that brings water to the edge of
the arch segment.
J1/J2 ‘triple point’
Sealing is by means of an injection of
chemical grout; but as pointed out in
TOS issue 194/195, injection is not a
long-term treatment.
Additional treatment is required to
make it such.
Injection grout must have the following
characteristics:
atural Soil
N
Inside
Waterstop
Paroi moulée
Diaphragm Wall
Waterstop coupe
Cut waterstop
Pression hydrostatique
Hydrostatic Pressure
Mortier de bourage
Packing mortar
Béton de confinement
Confinement concrete
Voussoir / Arch Segment
Joint compressible / Compressible Joint
Schéma n°8 - Infiltration par le mortier de bourrage, le béton de confinement et le joint de voussoir / Diagram 8 - Ingress via packing mortar, confinement concrete and the arch segment joint.
Défaillance du joint
compressible
Compressible joint defect
• Adherence to concrete.
• Adherence to PVC (CWS joint).
• Be hydrophilic following polymerisation, so that it fills joint space if
the latter moves.
Dual-component polyurethane-based
chemical grout is generally used,
both preventively and (more often)
curatively.
J1/J3 ‘triple point’
This point is particularly subject to
ingress because the sealing profile
(the CWS joint) of the diaphragm wall
has been cut, so soil water enters it
directly.
J4/V ‘triple point’
Soil water arrives via joint V1 (diagram
8).
3.1.2 - Use of the Reinforced
Liquid Sealing System
(Système d’Étanchéité Liquide
Armé: SEL-A)
Reinforced Liquid Sealing Systems
(SEL-A) achieve the following:
•
All the singular points described
above are covered.
• All structures are enclosed, irrespective of their composition or
shape, even in the event of arch
segments that protrude beyond the
diaphragm wall.
•
Support counter-pressure and
cracking can be withstood.
The advent of composite materials
has provided a solution to seal this
connection (a sensitive point for
integrated structures) and make
it long-term. These epoxy-based
sealing systems, with fibreglass or
carbon reinforcements, offer the huge
advantage of being able to withstand
both hydrostatic counter-pressure and
cracking of either the portal or the arch
segment supports. Moreover, they
bond tightly to the support, even if this
is slightly damp (ETANPRIM SH epoxy
primer: concrete moisture content of
up to 5%).
They are installed on the inside of the
structures. Their strength, particularly
their resistance to cracking, allows
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
143
CHANTIERS/WORKSITES
144
en fibres de verre ou de carbone,
présentent l’énorme avantage de
résister à la fois à la contre pression
hydrostatique et à la fissuration du
support (tympan et voussoir). Par
ailleurs, ils adhèrent fortement au
support, même légèrement humide
(primaire époxydique ETANPRIM
SH – taux d’humidité du béton
< à 5%).
Ils sont posés à l’intrados des
structures des ouvrages, leur résistance, notamment à la fissuration
leur permet d’être classés comme
étanchéité intrados, comme indiqué
à l’article 8.5 du fascicule 67 titre III
(version V2.1 du 10 juillet 2014). Une
définition plus complète des SEL-A,
figure à l’alinéa 8.5 des recommandations de l’AFTES relatives « aux
traitements d’arrêts d’eau dans les
ouvrages souterrains (présentation
T.E.S n°247 – juin/février 2015) ».
Dans l’attente de la publication
prochaine d’un référentiel Avis
Technique CETU, ces systèmes
d’étanchéité peuvent bénéficier d’un
Avis d’Experts AFTES.
Le système d’étanchéité liquide
armé (SEL-A) TECTOPROOF CA a
fait l’objet d’un Avis d’Expert AFTES
(TES n°238).
Pour remplir sa fonction de façon
pérenne les SEL-A doivent posséder
les caractéristiques minimales suivantes (extraites de l’Avis d’Experts du
TECTOPROOF CA – T.E.S n°238), avant
et après vieillissement notamment :
• Résistance à une contre pression
minimale de 0,5 MPa pour les
hauteurs d’eau inférieure à 8 m et
2 MPa au-delà (la hauteur d’eau
conventionnelle pour les ouvrages
souterrains est de à 30 m).
•
Adhérence au support béton
≥ 2 MPa avec rupture cohésive
dans le béton.
• Contrainte à rupture ≥ 40 MPa
• Déformation à rupture ≤ 10%
• Module d’élasticité ≥ 2GPa
La mise en œuvre de ces systèmes
exige, lors de sa pose, l’obtention d’un
support continu et provisoirement
sec ce qui peut faire appel aux techniques d’arrêt d’eau décrites dans la
présentation des nouvelles recommandations AFTES (T.E.S n°247).
Les traitements sont synthétisés sur
les schémas ci-après.
Deux possibilités permettent d’arriver au résultat « non contournement
du procédé d’étanchéité » :
• SEL-A associé à un DEG sous
radier. Dans ce cas le retour technique de 1 m prenant en « sandwich » le radier (DEG en sous face,
SEL-A en surface).
• SEL-A sur l’ensemble du radier, la
liaison avec le tunnel est une remontée sur la paroi moulée au-delà des
recharges béton, voire jusqu’au
niveau de la nappe phréatique.
1. Remplissage des alvéoles
(Schéma n°9)
Avant de mettre en œuvre le TECTOPROOF CA il y a lieu d’arrêter toutes
les infiltrations et de calfeutrer les
alvéoles.
• Alvéole V4 :
Le joint ancré mixte de voussoir, doit
être déposé sur toute la façade du
tunnel et sur au moins 5 cm entre
voussoirs. L’ensemble sera calfeutré
à la pâte époxy, le fond de l’alvéole
V4 entre voussoir sera bloqué au
VANDEX PLUG en cas d’arrivée d’eau.
• Alvéole V1 :
A l’extrados de l’ouvrage, ce joint
n’est généralement pas accessible,
il sera rempli par injection de pâte
époxy.
• Alvéole V2 :
Elle sera remplie jusqu’à la 1ère
articulation à l’aide d’un mortier de
them to qualify as inner sealing, as
specified in Fascicle 67 book III article
8.5 (version V2.1 of July 10, 2014).
A fuller definition of SEL-A systems
is given in clause 8.5 of the AFTES
recommendations covering “waterstop
treatments in underground structures”
(presented in TES issue 247 – June/
February 2015). Pending the forthcoming publication of a Tunnels Study
Unit (CETU) Technical Opinion guidebook, these sealing Systems may
benefit from an AFTES Expert Opinion.
The TECTOPROOF SEL-A Reinforced
Liquid Sealing System has received an
AFTES Expert Opinion, TES 238.
To fulfil their function long-term,
SEL-A systems must possess the
following minimum characteristics
(taken from TECTOPROOF CA Expert
Opinion – TES 238), and do so before
and after ageing:
• Minimum counter-pressure strength
of 0.5 MPa for water heights of less
than 8 m and 2 MPa thereafter (the
conventional water height for underground structures is 30 m)
• Adherence to the concrete support ≥
2 MPa, with cohesive failure in the
concrete
• Stress at failure point ≥ 40 MPa
• Deformation at failure point ≤ 10%
• Modulus of elasticity ≥2 GPa
• Water vapour performance ≤ 10 g/
m².h.mmHg
On installation, the use of these systems requires a continuous and temporarily dry surface; this may require
use of the waterstop techniques described in the presentation of the new
AFTES recommendations (TES issue
247). The treatments are summarised
in the diagrams below.
There are two possible ways of
ensuring the sealing solution is
“non-bypassable”:
SEL-A system combined with a GSS
beneath the foundation. In this case,
the 1 m technical upturn sandwiches
the foundation between a GSS beneath
•
Perméance à la vapeur d’eau
≤ 10mg/m².h.mmHg
réparation R4, en cas de venue d’eau
le fond sera bloqué au VANDEX PLUG.
it and a SEL-A system on top.
SEL-A system for the entire foundation;
Exemple de traitement du
raccordement réalisé sur T6 à
l’aide du procédé TECTOPROOF
CA de la société SPPM, bénéficiant
d’un Avis d’Expert AFTES.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
the link with the tunnel consists of an
upturn on the diaphragm wall beyond
the concrete filling, or even as far as
the groundwater level.
Example of connection
treatment for T6 using the
TECTOPROOF CA solution
benefiting from an AFTES
Expert Opinion.
1. Filling cells (Diagram 9)
Before deploying the TECTOPROOF
CA, all water ingress must be halted
and the cells caulked.
• Cell V4:
The arch segment combination
anchored joint must be removed for
the entire tunnel facade, and for a
distance of at least 5 cm between arch
segments. This area is then caulked
with epoxy paste; the bottom of cell
V4 is plugged between arch segments
using VANDEX PLUG in the event of
water ingress.
• Cell V1:
This joint is generally inaccessible
from outside the structure, and is filled
by epoxy paste injections.
• Cell V2:
Filled as far as the first join using R4
repair mortar; in the event of water
ingress, the bottom is plugged with
VANDEX PLUG.
• Cell V3:
This is completely filled with epoxy
paste by extrusion or injection.
2. Joint treatment
J1 joints considered as active are
treated using the D/NOX – TB 10 system, benefiting from an AFTES Expert
Opinion (TES issue 242).
J2 joints considered as inert are
bridged by TECTOPROOF CA.
J3 and J4 joints are treated by clearing
the confinement mortar and caulking
using R4 mortar. For J1 joints, clearing extends to the diaphragm wall
waterstop.
CHANTIERS/WORKSITES
• Alvéole V3 :
Elle sera complètement remplie de
pâte époxy par extrusion ou injections.
2. Traitement des joints
Les joints J1 considérés comme actif
seront à l’aide du système D/NOX –
TB 10 bénéficiant d’un avis d’expert
AFTES (T.E.S n°242).
Les joints J2 considérés comme
inertes seront pontés par le TECTOPROOF CA.
Les joints J3 et J4 seront traités par
dégarnissage du mortier de confinement et calfeutrement à l’aide d’un
mortier R4. Au droit des joints J1 le
dégarnissage ira jusqu’au waterstop
de la paroi moulée.
3. Mise en œuvre du TECTOPROOF
CA (Schéma n°10)
Le TECTOPROOF CA sera mis en
pontage avec un retour de 50 cm
sur les voussoirs et 1 m sur la paroi
moulée préalablement enduite d’un
mortier ayant une cohésion superficielle d’au moins 1,5 MPa.
Inside
Outside
Inside
Voussoir / Arch Segment
Dépose du joint comressible sur au moins
5 cm de profondeur / Removal of the
compressible joint to a depth of
at least 5 cm
Articulation / Join
Mortier de réparation ou Wandex Rapid /
Repair mortar or ‘vandex rapid’
Pâte époxy Etancol 303 /
Etancol 303 epoxy paste
Outside
Schéma n°9 - Remplissage des alvéoles / Diagram 9 - Filling the cells.
Terres naturelles / Natural soil
Radier / Foundation
Substratum étanche /
Watertight bedrock
Voussoir / Arch Segment
Paroi moulée /
Diaphragm wall
Mortier de bourrage
Packing mortar
Waterstop
Béton de confinement
Confinement concrete
Béton de propreté /
Blinding concrete
Etanchéité Intrados /
Inside sealing 3. Application of TECTOPROOF CA
(Diagram 10)
TECTOPROOF CA will be used for
bridging, with an upturn of 50 cm on
the arch segments and 1 m on the
diaphragm wall, the latter having been
rendered with a mortar with superficial
cohesion of at least 1.5 MPa.
DEG / GSS
Schéma n°10 - Mise en œuvre du TECTOPROOF CA / Diagram 10 - Application of TECTOPROOF CA
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
145
CHANTIERS/WORKSITES
Photo n°6 - Aspect du raccordement avant application du SEL-A / Appearance of the connection prior to application of the SEL-A system.
Photo n°8 - Aspect du SEL-A côté tympan / Appearance of the SEL-A system on the portal side.
4 - Conclusion
146
Photo n°7 - Aspect du raccordement après mise en œuvre du SEL-A / Appearance of the connection after application of the SEL-A system.
Photo n°9 - Retour du SEL-A sur le 1er anneau du tunnel / SEL-A upturn on first tunnel ring.
4 - Conclusion
Deux années après leur mise en
œuvre et comme l’indique les photos 8 et 9, les raccordements réalisés avec le système S.E.L.-A sont
parfaitement étanches. Ce système
armé est parfaitement bien adapté
pour « ponter » efficacement les liaisons voussoirs/paroi-moulée, toujours très difficile à obtenir, comme
rappelé à l’alinéa C.1.1.5 de la
présente publication. L'association
de l'armature en tissu de verre
s'affranchir d'une certaine humidité
du support (≤ à 5%). Une application
sur un support à géométrie variable
est souvent compliqué à réaliser
avec d’autres procédés plus rigides
(systèmes métalliques du type
bride/contre-bride par exemple). Le
procédé TECTOPROOF CA permet
de garantir un niveau d'étanchéité
sans débit admissible et l'étanchéité
même en cas de fortes contre-pressions hydrostatiques. Jusqu'à la fin
de vie de l'ouvrage le TECTOPROOF
CA est accessible ce qui permet de
Two years after installation, and as
shown in photos 8 and 9, the connections made using the SEL-A system are
completely watertight. This reinforced
system is entirely appropriate for
effective ‘bridging’ of the join between
arch segments and diaphragm walls;
this is always difficult to achieve, as
pointed out in paragraph C.1.1.5 of
this paper. Combining the glass fabrics
reinforcement with the ETANPRIM
SH type epoxy resin matrix makes it
avec la matrice en résine époxy
de type ETANPRIM SH permet de
prolonger, par la maintenance, sa
fonction. t
possible to cope with a certain degree
of moisture content in the support (≤
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
5%). An application on an unevenly
shaped surface is often complicated
to achieve with other, more rigid solutions (e.g. steel flange/counter-flange
systems). The Tectoproof CA process
makes it possible to ensure a given
degree of watertightness (without any
permissible water ingress rate), even
in the event of high levels of hydrostatic counter-pressure. The Tectoproof
CA is accessible during the entire life
of the structure which allows maintenance and extension of its function. t
ESPACE SOUTERRAIN/UNDERGROUND SPACE
Projet national Ville 10D - Ville d’idées
Journée d’échanges « Penser la ville avec son sous-sol – l’avenir de
l’aménagement souterrain »
France national research project
“the 10D city-a city of ideas”
ne-day workshop « Think deep:
O
to create an urban underground future »
Maurice GUILLAUD
AFTES
Mardi 2 février, la Journée d’échanges « Penser la ville avec son sous-sol » organisée à l’occasion du
mi-parcours du Projet National VILLE 10D *piloté par Monique Labbé, a rassemblé près de 100 personnes
dans l’amphithéâtre Auguste Brûlé de la FNTP à Paris.
Yann Leblais, président de l’AFTES, a
accueilli les participants et plus particulièrement les conférenciers venus
de l’étranger ; il a souligné l’intérêt
particulier que porte l’AFTES à l’espace souterrain qui se traduit par de
nombreuses actions concrètes parmi
lesquelles sa contribution active
au Projet National Ville 10D-Ville
d’idées et, en novembre 2017, l’organisation du Congrès triennal de
l’AFTES sur le thème « L’espace souterrain, notre richesse » (« The value
is underground »).
Han Admiraal, président d’ITA-CUS
(International tunneling and underground space association - committee on underground space) et la
vice-présidente Antonia Cornaro
ont animé la session « Think deep:
to create an urban underground
future » qui s’est déroulée le matin.
Han et Antonia ont rappelé leur participation à la session organisée par
l’ITA (International Tunneling Association) à Paris en novembre 2015 dans
le cadre des manifestations qui ont précédé la conférence internationale
COP21 sur le climat, où ils ont expliqué comment l’utilisation du sous-sol est
liée au réchauffement climatique.
Elizabeth Reynolds dirige à Londres un “design studio” nommé URBEN
et s’est spécialisée dans le développement souterrain en site très urbanisé ; elle a déjà collaboré à plusieurs reprises avec ITA-CUS ainsi qu’avec
ISOCARP (International Society of City and Regional Planners). Son diaporama, très dynamique, présente des exemples de vie en sous-sol qui vont
du métro de Londres utilisé comme abri pendant la 2ème guerre mondiale
*Le « 10D » de Ville 10D/Ville d’idées est une sorte d’acronyme simplifié de « Différentes Dimensions pour un Développement urbain Durable et Désirable Décliné Dans une Dynamique «Dessus/Dessous».
148
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
ESPACE SOUTERRAIN
aux aménagements souterrains sous les luxueuses villas de Kensington en
passant par une proposition d’utilisation de puits circulaires ayant servi aux
travaux d’injections du Crossrail (photo ci après).
Son imagination nous conduit aussi vers des projets à New York, en
particulier dans le quartier de la Nouvelle-Amsterdam (voir le site
http://www.urbenstudio.com/)
Yvette Körber, Loglay AG, Zürich, dont la conférence est intitulée « The
world is evolving. Are we making a difference? », a présenté les avantages
du transport souterrain de marchandises en site urbain, sujet considéré
comme majeur pour la diminution des émissions de carbone, ainsi que les
systèmes les plus récents permettant ce type de transport.
Pour clôturer cette matinée dédiée à la présentation de quelques-unes des
actions significatives menées actuellement au sein d’ITACUS et pour une
transition avec les présentations des résultats de Ville 10D de l’après-midi,
une Table ronde animée par Youssef DIAB, professeur de génie urbain à
l’Université Paris-Est- Marne-la-Vallée, directeur scientifique de l’Ecole des
Ingénieurs de la Ville de Paris et membre du ‘board’ d’ITACUS, a réuni des
acteurs français de l’AFTES et les collègues européens d’ITACUS autour
de l’espace public de demain et les enjeux du souterrain pour des villes
durables voulues par tous les hommes
politiques. Youssef Diab a bien voulu résumer les débats dans l’encadré ci-après.
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
149
ESPACE SOUTERRAIN
De gauche à droite : Youssef DIAB, Han Admiraal,
Antonia Cornaro, Michel Deffayet, Monique Labbé,
Yvette Körber, Elizabeth Reynolds et Yann Leblais.
Yann Leblais a rappelé le rattachement historique de l’AFTES aux questions de l’Espace Souterrain, le soutien constant et accru au programme
Ville-10D et à la place que prend l’espace souterrain dans les différentes
manifestations de l’AFTES. L’enjeu est important pour toutes les villes françaises et en particulier les projets relatifs à l’organisation du Grand Paris.
Michel Deffayet, directeur du Centre des Etudes des Tunnels, a expliqué
l’implication des différentes structures de l’Etat ‘pouvoir central’ et en particulier le ministère du développement durable dans les actions relatives à
la ville durable et a insisté sur le rôle joué par les collectivités territoriales.
Cette collaboration entre métropoles, villes et l’Etat sera le principal moteur
pour une croissance urbaine raisonnée et durable. L’espace souterrain offre
un grand potentiel. Il conclut par affirmer une conviction forte relative à la
sensibilité de plus en plus forte des élus locaux autour de la valorisation
des espaces souterrains. Ce sont ces pouvoirs périphériques qui seront les
porteurs du développement du souterrain.
Youssef DIAB demande au Président et la Vice-Présidente d’ITACUS de
réagir sur ces propos qui illustrent le contexte français et sur les bonnes
pratiques observées à travers le monde.
insiste à la demande du modérateur sur la description du projet de Boston
et de son autoroute enterrée (Central Artery) qui démontre la capacité des
acteurs du souterrain à transformer les villes et leurs entrées. C’est un
enjeu important pour Paris et son agglomération.
Yvette Körber qui est une ‘prospectiviste réaliste’ explique le potentiel
du souterrain pour des nouveaux usages comme le fret et aussi pour un
usage multifonctionnel des espaces souterrains. Elle pense aussi que le
souterrain est un vecteur indispensable pour la mise en œuvre des grandes
villes durables de demain. Elle conclut en s’interrogeant sur les nouveaux
modèles économiques à mettre en place pour optimiser le souterrain. De
nouveaux modèles sont à inventer.
Monique Labbé, directrice du programme Ville-10D, prend ensuite la
parole pour affirmer le besoin d’une recherche académique et appliquée
forte pour l’espace souterrain. Ville-10 D s’inscrit dans cette logique et aura
un rôle important dans la valorisation des espaces souterrains. L’exemple
de la réflexion autour du quartier de la Défense illustre bien cette démarche
et peut ouvrir de belles perspectives. Elle rappelle aussi les différentes
actions de Ville-10D.
Han Admiraal rappelle les actions relatives menées avec Helsinki et
Stockholm sur la cartographie de leur espace souterrain et surtout le
remarquable travail mené avec Isocarp qui a permis d’éditer un ouvrage
comparatif entre les pratiques des différentes villes et en particulier New
York et Londres sans oublier la veille régulière avec les pays de l’Asie.
Le benchmarking est une excellente démarche à l’échelle internationale.
ITACUS est désormais l’interlocuteur privilégié de plusieurs collectivités
territoriales et trouve que les actions menées en France sont très riches et
que la France présente un bon potentiel de développement.
Antonia Cornaro enchaine en rappelant les partenariats structurants
d’ITACUS avec les organismes internationaux en particulier les agences
des Nations Unies type UN Habitat et UNSDIR. La durabilité et la résilience
sont des thèmes importants et aussi les questions de la valorisation de
l’espace souterrain à travers le développement de fermes souterraines et
de promenades. L’exemple de New York est dans tous les esprits.
Ensuite Elizabeth Reynolds et Yvette Körber (intervenantes de la matinée) rappellent chacune à son tour le rôle important de l’interdisciplinarité
dans les projets d’aménagement souterrain. Elizabeth Reynolds cite bien
sûr les exemples de Londres et des dernières lignes de métro mais surtout
150
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
Youssef DIAB remercie l’ensemble des intervenants et insiste sur le nécessité de travailler ensemble dès les phases amont des projets ‘cross disciplinary approaches’ entre académiques et opérationnels et aussi entre les
différents acteurs de la conception urbaine et du génie civil. Le principe
que porte le génie urbain refondé peut être une bonne base de réflexions
autour des questions techniques et urbaines avec une vision intégrée. Il est
nécessaire de décloisonner !
ESPACE SOUTERRAIN
Les conférences de l’après-midi portèrent exclusivement sur deux grands
projets nationaux, le Projet ANR Canopée (http://www.irex.asso.fr/rapportfinal-canopee/) et, en grande partie, le Projet Ville 10D-Ville d’idées
(www.ville10d.fr).
Pierre Merand (Egis) et Michel Moussard (Arcadis) ont présenté les principaux résultats du projet ANR Canopée et rappelé ses objectifs :
• établir un état de l’art des ouvrages, en regroupant au sein d’une base de
données une large documentation sur les réalisations remarquables en
France, en Europe et dans le Monde ;
• examiner les aspects juridiques du développement de ces projets, en particulier sous l’angle de la propriété, avec l’apparition de la division en
volumes ;
• examiner comment les interactions fortes qui existent entre le projet d’infrastructure d’une part et le projet urbain d’autre part (le « dessous » et
le « dessus ») se traduisent au niveau des jeux d’acteurs entre maîtres
d’ouvrage et concessionnaires ;
• analyser de façon systématique et rationnelle les fonctions de cet objet
« couverture », défini ici comme l’ouvrage de génie civil proprement dit ;
• rechercher sur la base des travaux des 4 premières tâches quelles
réponses l’ingénierie et l’industrie du Génie Civil peuvent apporter aux
problématiques propres à ces ouvrages.
Le rapport final du projet Canopée constitue une somme d’informations, à la
fois retours d’expériences et pistes d’amélioration et d’innovation, qui sont
ainsi mises à la disposition de tous ceux qui s’engagent dans de tels projets,
à différents niveaux de responsabilité et à différentes étapes. Ce rapport est
disponible en téléchargement sur le site rappelé ci-dessus.
Jean-Pierre Palisse a ensuite ouvert la séance consacrée à la restitution
des travaux de la tranche 2 du projet national VILLE10D et présenté l’avancement général. Cinq sujets ont été successivement traités :
• L’approche sociétale
- Sylvie Salles (ENSA Paris Val-de-Seine) a fait le point sur les recherches
- Erwin Breton (Tecomah) a parlé de l’ambiance lumineuse et des solutions de végétalisation
• L’approche environnementale
- Michaël Gonzva (UPEM/SYSTRA) sur la résilience des infrastructures de
transports guidés
- Olivier Fouche (Laboratoire Eau Environement et Systèmes Urbains –
LEESU- et Ecole des Ponts Paris Tech) sur la géothermie basse température en ville
- Laetitia d’Aloia (CETU) qui a fait le point sur les recherches
• La visibilité
- Luc Closset (BRGM) répond à la question : où en est-on de la connaissance et de la gestion des données ?
• Tester les outils sur un cas concret : le site de la gare de Villiers-Bry-Champigny, avec :
- Etienne Le Maout (SYSTRA) et Laurent Perrin (IAU Ile-de-France) qui ont
présenté les résultats du workshop
- Les réactions de l’aménageur Epamarne
• Perspectives et suite du Projet National Ville10D / Ville d’idées
- Monique Labbé (directrice générale du projet) et Jean-Pierre Palisse
(directeur opérationnel) ont présenté le planning et les sujets de la prochaine tranche d’études. t
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
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AGENDA/CALENDAR
2016
MAI
18-20 mai 2016
nd International Conference on Rock
2
Dynamics and Applications (RocDyn-2)
“From Research to Engineering”
SUZHOU, CHINE
www.rocdyn.org
23-25 mai 2016
3th International Conference
1
Underground Construction & 3rd
Eastern European Tunnelling
Conference (EETC 2016)
PRAGUE, REPUBLIQUE TCHEQUE
www.ucprague.com
[email protected]
JUIN
13-15 juin 2016
econd International Conference on
S
Concrete Sustainability (ICCS16)
M ADRID, ESPAGNE
www.iccs16.org
15-17 juin 2016
TC 2016, Swiss Tunnel Congress
S
L UCERNE, SUISSE
[email protected]
SEPTEMBRE
12-14 septembre 2016
E ighth International Symposium on
Ground Support in Mining and
Underground Construction
LULEÅ, SUEDE
www.groundsupport2016.com
15th World Conference of Associated
research Centers for the Urban
Underground Space ACUUS
SAINT PETERSBOURG, RUSSIE
acuus2016.com
OCTOBRE
11-12 octobre 2016
ritish Tunnelling Society Conference
B
and Exhibition 2016
LONDRES, GRANDE-BRETAGNE
www.btsconference.com
13-19 août 2016
rd International Symposium on Mine
3
Safety Science and Engineering
MONTREAL, CANADA
isms2016.symposium.mcgill.ca
12-14 octobre 2016
0th Austrian Tunnel Day and 65th
1
Geomechanics Colloquium 2016
SALZBURG, AUTRICHE
www.oegg.at
Réalités et Projets
LYON, FRANCE
www.aftes.asso.fr
19-21 octobre 2016
III EDITION EXPOTUNNEL 2016
B OLOGNE, ITALIE
www.expotunnel.it
NOVEMBRE
en souterrain
PARIS, FRANCE
www.aftes.asso.fr
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°254 - Mars/Avril 2016
General Assembly
“Surface problems - Underground
challenges”
BERGEN, NORVEGE
www.wtc2017.no
JUILLET 2017
15-19 juillet 2017
eoMEast2017 International
G
Conference “Sustainable Civil
Infrastructure: Innovative
Infrastructure Geotechnology”
SHARM EL-SHEIKH, EGYPTE
www.geomeast2017.org
NOVEMBRE 2017
13-16 novembre 2017
5 ème Congrès International de l’AFTES
1
3 novembre 2016
FGI - AFTES - Stockage d’énergie
C
152
9-16 juin 2017
orld Tunnel Congress & 43rd ITA
W
RENOBLE, FRANCE
G
www.lasim.org
27 août au 4 septembre 2016
5th International Geological Congress
3
APE TOWN, AFRIQUE DU SUD
C
www.35igc.org
2017
11-14 octobre 2016
ongrès-exposition de la SIM
C
Geomechanics Symposium
HOUSTON, USA
armasymposium.org
AOÛT
in Difficult Grounds - The 2nd
International Conference
ISTANBUL, TURQUIE
www.tbmdigsturkey.org
12-15 septembre 2016
CUUS 2016 -15th World Conference
A
14 octobre 2016
rands Aménagements Souterrains
G
26-29 juin 2016
0th US Rock Mechanics/
5
16-18 novembre 2016
T BM DiGs - Tunnel Boring Machines
“L’Espace souterrain - Notre richesse”
“The value is underground”
PARIS, FRANCE
www.aftes.asso.fr
[email protected]
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