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Vue intérieure sur toute la longueur d’un tunnel non achevé, avec système de barrière géosynthétique Naue apparent pour l’étanchéité.

Étanchéité des tunnels

Systèmes de géomembrane pour tunnels ferroviaires, routiers et industriels

L’étanchéité de tunnel désigne la mise en œuvre d’une barrière continue en géomembrane entre le front de taille excavé et la coque intérieure en béton d’un tunnel. L’infiltration d’eaux souterraines, l’agression chimique et la pression à long terme de l’eau d’infiltration menacent l’intégrité structurelle du revêtement intérieur. Naue Carbofol® géomembranes et Secutex® géotextiles de protection offrent une solution d’étanchéité certifiée, sans plastifiant, avec une longue Durée de service prévue.

En un coup d’œil

  • Mise en œuvre d’un système d’étanchéité continu en géomembrane PE entre la couche de soutènement en béton projeté et le revêtement intérieur en béton des tunnels.
  • géomembranes Carbofol®, géotextiles non tissés Secutex®, revêtements géosynthétiques en argile Bentofix®
  • Tunnels en rocher (NATM/NMT), sol support mixte, forte charge hydraulique, nappe phréatique chimiquement agressive, zones d’infiltration
  • EN 13491:2005+A1:2016 (barrières géosynthétiques pour tunnels), ÖNORM B 2203 (NATM), ZTV-ING Partie 5 (Allemagne), Rapport ITA n° 4
  • Tunnels ferroviaires, tunnels routiers, métros et ouvrages souterrains, tunnels hydroélectriques, tunnels miniers

Étanchéité de tunnel : dimensions clés à prendre en compte

Défis

  • Pénétration des eaux souterraines et pression hydrostatique sur le revêtement intérieur
  • Endommagement mécanique de la membrane dû aux arêtes vives de la roche et au béton projeté
  • Eaux souterraines chimiquement agressives attaquant les structures en béton
  • Fixation des armatures sans percer la couche d’étanchéité
  • Déformation de la géomembrane lors des opérations de bétonnage

Solution

  • Carbofol® constitue une barrière continue en géomembrane PE soudée contre les eaux souterraines, en polyéthylène sans plastifiant et chimiquement inerte
  • géotextile de protection Secutex® des deux côtés de la membrane
  • Système d’ancrage non pénétrant pour la fixation du renforcement
  • Les variantes Carbofol® avec points de rupture prédéfinis absorbent les contraintes de déformation

Résultat

  • Voile intérieur en béton protégé contre les eaux d’infiltration pendant toute la durée de service
  • Étanchéité continue assurée : intégrité de la membrane préservée pendant la mise en œuvre et le bétonnage
  • Résistance à long terme confirmée face à un large éventail de milieux chimiques agressifs
  • Membrane protégée contre les dommages ; bétonnage sans interruption

Applications d’étanchéité de tunnel : domaines d’utilisation des géobarrières

Les systèmes de géomembrane Carbofol® sont utilisés partout où une barrière étanche et durable est nécessaire entre le sol support environnant et le revêtement en béton de structure.

  • Railway tunnel

    Tunnel ferroviaire

    Système de géomembrane continue avec une longue Durée de service prévue pour les lignes à grande vitesse et les voies ferrées lourdes

  • Tunnelling

    Tunnels routiers

    Étanchéité certifiée pour tunnels autoroutiers, routiers et urbains souterrains soumis à une forte pression d’eau souterraine

  • Hydrostatic pressure sealing system

    Tunnels hydroélectriques

    Étanchéité haute pression pour conduites forcées et puits blindés dans le secteur de l’énergie

  • Mining tunnels barrier groundwater

    Tunnels miniers

    Barrière résistante aux produits chimiques pour les eaux souterraines agressives dans l’exploitation minière et souterraine

Ouvrier de construction utilisant un outil portatif pour souder la géomembrane Naue Carbofol® pour l’étanchéité de tunnel.
Ouvrier de construction utilisant un outil portatif pour souder la géomembrane Naue Carbofol® pour l’étanchéité de tunnel.

Robuste à la mise en œuvre, fiable en service

L’étanchéité de tunnel est soumise à des sollicitations mécaniques extrêmes lors de la mise en œuvre. Les surfaces en béton projeté sont irrégulières et les arêtes vives de la roche créent un risque de poinçonnement. Les géomembranes Carbofol® sont fabriquées en polyéthylène (PE) sans plastifiant, alliant une grande souplesse à une excellente résistance à la perforation. Les géotextiles de protection Secutex® sont disposés directement de chaque côté de la membrane comme couche tampon mécanique.

Avantages pratiques :

  • Carbofol® présente une surface robuste et une épaisseur adaptée qui évitent tout endommagement
  • Les géotextiles de protection Secutex® absorbent les charges dynamiques et les contraintes de contact ponctuelles
  • Carbofol® avec des points de rupture prédéfinis protège la géomembrane lors des déformations pendant le bétonnage
  • Un soudage à panne chauffante bicouche de pointe à 300 - 420 °C produit des soudures continues et contrôlables

Étanchéité de tunnel : questions fréquentes

L’étanchéité de tunnel désigne la mise en œuvre d’une barrière continue en géomembrane entre le revêtement primaire en béton projeté et la coque intérieure en béton. Elle est requise dans tous les tunnels où une entrée d’eau souterraine compromettrait l’intégrité structurelle, l’aptitude au service ou la sécurité des occupants. Les conceptions de tunnels drainés et non drainés sont toutes deux couvertes par le système Carbofol®.

La géomembrane Carbofol® PE est le premier choix pour les tunnels soumis à une forte pression hydrostatique, à des sections transversales complexes, à une chimie agressive des eaux souterraines ou à de longues Durée de service prévues. Les types Bentofix® X sont utilisés dans les zones d’étanchéité à plus faible pression et pour des applications spécifiques de confinement des infiltrations. Naue fournit des dimensionnements et des recommandations de système adaptés à chaque projet. Veuillez nous contacter via notre formulaire de contact.

L’étanchéité de tunnel est soumise à des normes nationales (par exemple, ÖNORM B 2203 pour les tunnels NATM) et à des normes de produits (par exemple, EN 13491:2005+A1:2016 pour les barrières géosynthétiques de tunnel). L’Arbeitskreis Tunnelabdichtung e. V. définit des procédures de contrôle de la qualité pour les entreprises spécialisées certifiées. Naue en est membre à part entière et est certifiée conformément à ses exigences.

Une géomembrane Carbofol® continue et soudée, associée à une mise en œuvre certifiée, élimine le risque de fuites localisées et les coûteuses remédiations qui en découlent. Un dimensionnement des matériaux adapté au projet réduit les déchets. Pour le tunnel de Drammen (170 000 m² mis en œuvre, d’août 2021 à août 2022), Naue a fourni une solution complète incluant la conformité, réduisant ainsi de manière significative la charge de coordination pour le client.

Le géotextile de protection Secutex® est d’abord fixé sur la surface en béton projeté. Les panneaux de géomembrane Carbofol® sont fixés sur la couche de Secutex® au moyen de rondelles clouées dans le béton projeté ; la géomembrane est ensuite soudée aux rondelles avec un pistolet à air chaud. Les panneaux se recouvrent sur 150 mm et sont soudés à panne chauffante à 300 – 420 °C. Des waterstops et des connexions d’injection sont installés aux joints de blocs. Tous les travaux sont réalisés par des spécialistes de la mise en œuvre certifiés Naue.

Naue est membre à part entière de l’Arbeitskreis Tunnelabdichtung e. V. et est certifiée selon ses normes de qualité. Les équipes de mise en œuvre sont des spécialistes formés et certifiés. Naue détient les agréments de produit pertinents pour les géomembranes Carbofol®.

Le système complet comprend : le géotextile de protection Secutex®, la membrane de tunnel Carbofol® 2.0, les rondelles Carbofol® (point de rupture prédéterminé), l’ancrage Carbofol® ME (sans poinçonnement), le système Carbofol® Click (connexions d’injection), les waterstops Carbofol® avec connexions pour tuyaux d’injection, ainsi que les types Bentofix® X pour les zones d’étanchéité secondaire lorsque cela est nécessaire.

Dans un tunnel drainé, les eaux d’infiltration sont collectées et évacuées au moyen d’éléments de drainage (tuyaux, caniveaux) situés derrière le système de membrane – la membrane fonctionne sous une pression hydrostatique faible à nulle. Dans un tunnel non drainé, la membrane doit résister à la charge hydraulique complète ; les Carbofol® Waterstops segmentent le système en compartiments indépendants et étanches. Le choix est déterminé par les conditions hydrogéologiques, le régime de maintenance acceptable et les exigences du client en matière de rejet des eaux souterraines.

Toutes les soudures de Carbofol® sont réalisées à l’aide d’équipements de soudage à panne chauffante bi-canal de pointe, qui créent deux soudures parallèles avec un canal d’air entre elles. Chaque soudure est immédiatement soumise à un essai de pression en gonflant le canal d’air jusqu’à une pression d’essai définie ; le maintien de cette pression confirme l’étanchéité de la soudure. Tous les essais de soudure sont consignés dans un registre de soudage par panneau, qui fait partie du dossier d’assurance qualité (QA) remis à la fin du projet. Les installateurs certifiés Naue fournissent en standard une documentation complète des soudures.

Conception de l’étanchéité de tunnel : normes et dimensionnement spécifique au projet

Le dimensionnement des systèmes d’étanchéité de tunnel Carbofol® s’appuie sur des normes nationales et européennes reconnues. Naue propose un dimensionnement des matériaux spécifique à chaque projet, en prestation complète. Des spécialistes évaluent les conditions du sol support, la chimie de l’eau, la pression hydraulique et la méthode de construction afin de définir l’épaisseur appropriée de la géomembrane, la masse surfacique du géotextile et les composants accessoires.

  • EN 13491:2005+A1:2016 (barrières géosynthétiques pour tunnels) : Feuilles souples pour l’étanchéité : norme de performance produit pour les géomembranes Carbofol®
  • ÖNORM B 2203: Exigences de conception et de construction de la Nouvelle méthode autrichienne de creusement de tunnels (NATM) pour tunnels en béton projeté
  • Arbeitskreis Tunnelabdichtung e. V.: Procédures de contrôle de la qualité et exigences de certification pour les entreprises spécialisées dans l’étanchéité de tunnel ; Naue en est membre à part entière
  • EN ISO 9864 et EN ISO 10319 : Méthodes d’essai de la masse surfacique et de la résistance à la traction des géotextiles, applicables au choix du géotextile de protection Secutex®
Illustration 3D en coupe d’un tunnel dans une paroi rocheuse, montrant la structure en couches depuis la coque extérieure en béton projeté jusqu’à l’étanchéité en géomembrane Carbofol® avec rondelles et waterstops, puis la coque intérieure en béton armé.
Illustration 3D en coupe d’un tunnel dans une paroi rocheuse, montrant la structure en couches depuis la coque extérieure en béton projeté jusqu’à l’étanchéité en géomembrane Carbofol® avec rondelles et waterstops, puis la coque intérieure en béton armé.
Système d’étanchéité de tunnel avec géosynthétiques Naue : géomembrane Carbofol® soudée en continu entre la coque en béton projeté et le revêtement intérieur en béton armé.
Système d’étanchéité de tunnel avec géosynthétiques Naue : géomembrane Carbofol® soudée en continu entre la coque en béton projeté et le revêtement intérieur en béton armé.

Structure de tunnel de l’extérieur vers l’intérieur : système d’étanchéité Naue

  • Voûte en béton projeté : stabilise l’excavation et sert de support au système d’étanchéité
  • Géotextile de protection Secutex® : protège la membrane d’étanchéité contre les dommages mécaniques
  • Géomembrane Carbofol® : barrière d’étanchéité soudée en continu dans les zones de voûte et de radier, fixée sans pénétration au moyen de rondelles
  • Joints d’arrêt Carbofol® avec système Click / connexion d’injection : divisent l’étanchéité en sections contrôlables et injectables
  • Membrane de protection Carbofol® : protège la géomembrane pendant le bétonnage
  • Voile intérieur en béton armé dans les zones de voûte et de radier, avec joint de reprise horizontal

Téléchargements et services

  • The safe tunnel - tunnel sealing systems from NaueYouTubeRegarder
  • Naue spotlight - tunnel sealing: certified solutions for complex challengesYouTubeRegarder
  • Tunnel construction - hydrostatic pressure sealing system with integrated injection system DWA IYouTubeRegarder

Logiciel géotechnique

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  • Une plateforme – plusieurs solutions: accédez à un large éventail d’outils de conception géotechnique dans un portail unique.
  • Conviviale et accessible: disponible à tout moment, partout, sur ordinateur ou mobile.
  • Optimisation des coûts et de l’utilisation des matériaux: réduire les coûts de construction tout en garantissant la stabilité à long terme du projet.
  • Conforme aux normes du secteur: conforme à l’AASHTO et à d’autres directives d’ingénierie.