Les études du sol à bâtir pour un tunnel dans le Nord de la Suisse

Le terrain à étudier se trouve dans le Nord de la Suisse dans le canton d’Aargau. Parallèle á deux autres tunnels déjá existants, à travers une colline de 531 mètres d’altitude, la construction d’un troisième tunnel est prévue pour alléger le trafic routier dans les deux premiers. Notre études était basée sur les informations géologiques détaillées acquises par des travaux géotechniques antérieurs et en particulier sur les mesures effectuées lors de la construction des deux tunnels existants.
 

Fig 1:  Les deux entrées ouest des tunnels existants

L’étude à l’ouest du terrain était concentrée sur la limite sous-jacente d’un couloir de cailloutis qui, selon les connaissances actuelles, s’étend jusqu’au tracé du tunnel. A l’est il fallait déterminer, jusqu’à quelle profondeur, les failles, par endroits bien visibles en surface, pourraient affecter la construction du tunnel.

Dans une première étape, des sondages électriques verticaux ont été exécutés, dans une deuxième étape on effectuait des carottages á des points précis pour calibrer les données géoélectriques. Dans le secteur étudié, les roches de la molasse des eaux douces inférieures affleurent, surmontées par une couverture de cailloutis plus jeunes. La molasse se présente en couches alternées de marnes, de grès et de siltites, avec une dominance des marnes et des grès.

Les examens combinés de géologie et de géophysique montrent bien les structures du sous-sol. Du côté ouest du tracé du tunnel, la limite entre les cailloutis inférieurs et la molasse est bien déterminée. Suivant les résultats des mesures et des carottages, la surface du rocher monte jusqu’à la limite est du profil.

Fig 2:  Une section longitudinale du côté ouest de la  trace du tunnel
Dans le secteur est du terrain, les structures prédominantes sont une zone de failles dans la partie ouest du profil ainsi qu’une partie du sol qui semble s’enfoncer par glissement le long d’une autre faille. La masse en glissement montre quelques fissures, qui sont marquées dans la coupe géologique longitudinale (fig.3). 

Fig 3:  Une section longitudinale du côté est du tracé du tunnel

 
  L’enfoncement du sol a été aussi observé sur le terrain (fig.4 et 5).
Fig.4:  Des fissures dans le sol en enfoncement et un petit couloir en forme de V.    Fig.5: Les arbres poussés en forme de sabre (un   signe typique pour les terrains en glissement)

 
En conclusion on peut dire qu’il faut absolument attacher de l’importance à cette partie du terrain probablement en train de glisser ou de s’enfoncer dans le sol. A cause des changements de tension pendant la construction du tunnel – en particulier à l’entrée – on ne peut pas exclure des mouvements du sol le long de la surface potentielle de glissement.



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