Technique et chantier

Tunnels routiers La mise en sécurité à mi-parcours Schéma de principe d’un tunnel sécurisé

Mots clés : Collectivités locales - Rénovation d'ouvrage - Réseau routier - Sécurite des ouvrages - Travail

Près de dix ans après la catastrophe du Mont-Blanc et alors que la réglementation s’est stabilisée, la rénovation des tunnels français est à mi-chemin. La spécificité de ces travaux s’ajoute aux exigences classiques de sécurité dans les travaux neufs.

Depuis la catastrophe du Mont-Blanc, qui avait coûté la vie à 39 personnes en 1999, la sécurité dans les tunnels routiers s’est considérablement améliorée. Parallèlement à l’évolution de la réglementation et des techniques depuis 2000, environ 1,1 milliard d’euros ont été investis dans la rénovation des ouvrages du réseau national. « Nous sommes à mi-parcours puisqu’une somme à peu près équivalente reste à investir, dans des gros projets, comme la galerie de sécurité du tunnel de Fréjus, les 22 tunnels d’Ile-de-France (lire encadré), celui de Tende dans les Alpes-Maritimes ou encore les 21 de l’Escota (société des autoroutes Estérel, Côte d’Azur, Provence, Alpes) entre la frontière italienne et Nice », indique Michel Deffayet, directeur du centre d’études des tunnels (Cetu). Les maîtres d’ouvrage (Etat, concessionnaires, collectivités territoriales) des ouvrages d’une longueur supérieure à 300 m doivent fournir à la Commission nationale d’évaluation de la sécurité des ouvrages routiers (Cnesor) des dossiers de sécurité pour examen.

L’événement dimensionnant

Leur avancement est contrasté suivant la situation du tunnel sur le réseau. Ainsi, « avant la mi-2009, l’ensemble de dossiers de sécurité des tunnels du réseau national aura été examiné par la Cnesor », estime Michel Deffayet. En revanche, seulement un quart environ des tunnels des collectivités territoriales ont été étudiés. Mais c’est une situation logique : « Les collectivités ne sont soumises à l’obligation de constitution d’un dossier de sécurité que depuis 2005, explique Michel Deffayet, alors que les tunnels du réseau national le sont depuis 2000. »

Techniquement, l’événement dimensionnant pour les équipements de sécurité est l’incendie généré par un poids lourd. Un camion en feu a en effet une masse combustible dix fois plus importante qu’une voiture. La plupart des tunnels sont dimensionnés en considérant que les secours mettent quinze minutes pour arriver sur place, à partir du moment où l’accident s’est produit. Pendant ce laps de temps, les usagers présents dans le tunnel doivent être en mesure de « s’autoévacuer » par les issues de secours, tandis que les systèmes de sécurité, notamment la ventilation, doivent pouvoir contenir l’incendie et évacuer les fumées en attendant l’arrivée des secours. Ainsi, l’évacuation et la ventilation/désenfumage sont, avec la tenue au feu du tunnel, les grands axes de la conception d’un dispositif de sécurité.

Un diagnostic initial

Pour le maître d’œuvre, tout commence par un diagnostic initial : une check-list qui va permettre d’évaluer la conformité des dispositions de sécurité existantes avec l’instruction technique. Ventilation, issues de secours, résistance au feu, étanchéité, systèmes de détection incendie, informations aux usagers, réseaux de communication d’urgence… l’ensemble des dispositifs techniques est analysé. Puis des solutions s’appuyant sur les recommandations de l’instruction technique issue de la circulaire Mont-Blanc (2000) sont proposées (voir infographie). Le niveau de performance attendu après rénovation doit s’approcher de celui d’un tunnel neuf.

« Les contraintes des sites comme l’exiguïté des lieux, la complexité de la conception, peuvent offrir au maître d’œuvre un terrain propice à l’innovation », remarque Laurent Baudet, responsable de la mission Equipement et tunnels à la direction interdépartementale des routes d’Ile-de-France (Dirif). Le tunnel Maurice-Lemaire, dans les Vosges, en est un bon exemple (lire encadré). Mais les contraintes de l’existant sont parfois telles qu’il est impossible de respecter à la lettre les critères de l’instruction technique. « On compense alors certaines dispositions techniques ou d’exploitation par d’autres, l’objectif étant de satisfaire un niveau de sécurité globalement équivalent. Dans ce cadre, on recherche l’optimum économique », explique Pierre Mérand, chef de projet au service sécurité exploitation d’Egis Tunnels. C’est souvent sur le couple issues de secours/ventilation que vont s’opérer les compensations. Par exemple, si la mise en conformité de la ventilation pour le désenfumage se révèle impossible, cette lacune pourra être compensée par des issues de secours plus nombreuses. Ou l’inverse, comme sur un des tunnels de l’autoroute A8 dans les Alpes-Maritimes, où l’impossibilité de construire une issue de secours a été équilibrée par une ventilation longitudinale.

Assurer la sécurité des travaux

Autre contrainte de la rénovation, les chantiers doivent souvent se dérouler sans interrompre la circulation : le tunnel est généralement un point de passage unique. C’est le cas des 21 tunnels (pour 38 tubes) du réseau Escota entre Nice et la frontière italienne. « Sur l’ensemble des tubes que nous rénovons, nous œuvrons sous trafic en permanence, explique Philippe Laroche, directeur de l’ingénierie des infrastructures d’Escota. Avec un trafic de 75 000 véhicules par jour sur le contournement de Nice, nous devons travailler de nuit. Nous basculons le trafic sur l’autre tube quand le tunnel est bi-tube, ou sur une seule voie de circulation lorsque le tube est assez large ». Pendant les travaux, assurer la sécurité du tunnel est une vraie gageure, les conditions minimales d’exploitation devant être assurées en permanence. Des règles de sécurité spécifiques sont mises en place : limitation de vitesse, surveillance constante, poste de pompiers installé en permanence sur le site, PGCSPS (1) draconien pour les ouvriers, doublement provisoire des équipements de sécurité (poste d’appel d’urgence, réseaux incendie dévoyés de manière temporaire…).

Comportement des usagers

Si rénovation et mise aux normes sont nécessaires, le maintien du bon état de fonctionnement l’est tout autant. Des panneaux de signalisation ou des signaux lumineux encrassés peuvent neutraliser l’efficacité d’un système d’évacuation, aussi sophistiqué soit-il. Depuis 2001, un peu plus de trente personnes ont trouvé la mort dans les tunnels de plus de 300 m du réseau de l’Etat (2). Si le confinement du tunnel provoque facilement l’inquiétude des usagers, il les pousse aussi à être plus prudents. Pourtant, « les usagers ne connaissent pas bien les modes de fonctionnement d’un tunnel, ni les mesures de sécurité mises en œuvre », comme le remarque Christophe Ramond, directeur des études et recherches à l’association Prévention routière. Les exploitants l’ont compris et les campagnes de communication autour de la sécurité se multiplient chez les exploitants. Parallèlement la recherche continue. L’étude du comportement de l’usager en lien avec les facteurs techniques et organisationnels en cas d’incident (lire l’avis d’expert) est un des thèmes prioritaires du Cetu.

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En Ile-de-France, des chantiers millimétrés et chronométrés

Rénover 22 tunnels simultanément, au sein d’un réseau routier parmi les plus fréquentés de l’Hexagone (4 millions de véhicules par jour), telle est la tâche ardue de l’équipe de la direction interdépartementale des routes d’Ile-de-France (Dirif). Pour elle, l’aventure a commencé en 2005. Il a d’abord fallu définir les actions de rénovation communes à l’ensemble des tunnels, avec notamment la mise en place de 1 500 caméras de détection automatique d’incidents, de barrières de fermeture, la création d’issues de secours (70 s’ajoutent aux 200 existantes), la modernisation du système de gestion technique centralisée des postes de sécurité, ou encore la sécurisation des réseaux de télécommunication.

Parallèlement, des actions spécifiques à chaque ouvrage ont dû être déterminées : la reprise du système de ventilation, la mise en place de revêtements résistants au feu… Il a enfin fallu hiérar­chiser les 22 ouvrages à rénover selon la probabilité d’occurrence de l’événement dimensionnant, soit l’incendie d’un poids lourd. Cette probabilité est d’autant plus grande que le trafic poids lourds est important et que le temps de présence des véhicules dans le tunnel est long. Le niveau actuel d’équipement est venu pondérer cette probabilité, ce qui a permis d’établir un classement : un groupe de tête comportant six tunnels à rénover en priorité* s’est détaché, « sans surprise, ces six tunnels sont les plus longs et les plus fréquentés », constate Laurent Baudet, responsable de la mission équipements et tunnels pour la Dirif.

Les travaux spécifiques débuteront en 2010, dans une région où le trafic journalier dans les tunnels est de 1,5 million de véhicules. La circulation sera donc maintenue pendant les travaux. Toutefois, pour les travaux lourds, des fermetures de nuit sont programmées. Avec l’obligation de libérer le chantier à 5 h du matin et de remettre le tunnel dans ses conditions minimales d’exploitation, le moindre retard à l’ouverture pouvant être sanctionné par des embouteillages potentiels dantesques. Les travaux seront donc millimétrés… et chronométrés. Avec une fin des travaux prévue pour 2013, et une enveloppe initiale de 500 millions d’euros.

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L’EXPERTMichel Deffayet, directeur du centre d’études des tunnels (Cetu)

« Technique, organisation et psychologie se superposent : l’approche s’est complexifiée »

« La réglementation concernant les tunnels routiers a beaucoup évolué depuis la catastrophe du tunnel du Mont-Blanc, survenue en 1999, et elle s’est maintenant stabilisée. L’ensemble des textes, notamment ceux qui concernent la transposition de la directive européenne est aujourd’hui sorti. En pratiquement dix ans, l’approche de la sécurité des tunnels a connu trois grandes périodes. Après 2000, l’accent a été mis sur les équipements de sécurité. Il fallait être au point techniquement. Dans un deuxième temps, il a été mis en évidence qu’il n’y avait pas que la technique à prendre en compte. Les exploitants devaient également être capables de bien utiliser les équipements mis à leur disposition. Il a alors fallu se mettre au point au niveau de l’organisation.Actuellement, une troisième phase vient s’ajouter : nous analysons le comportement de l’usager face à un incident. Nous intégrons désormais le facteur humain et sa dimension plus psychologique. Ces trois composantes se superposent : l’approche et la réflexion se sont donc complexifiées.

D’ailleurs, afin de bien appréhender cette complexité, des études, des recherches et des expérimentations se mettent en place. Des journées d’information sont également organisées, notamment à l’attention des collectivités locales en responsabilité de tunnels routiers. »

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CHIFFRES CLÉS

329 km

Le linéaire total des tunnels routiers en France pour 923 tunnels (y compris ceux de moins de 300 m de long).

197

Le nombre de tunnels de plus de 300 m de long en France concernés par la rénovation, dont 114 sont gérés par des collectivités territoriales, et 83 par l’Etat ou des concessionnaires.

45

Le nombre de tunnels de plus de 1 km de long.

4

Le nombre de tunnels routiers de plus de 5 km (partie française seulement) : Fréjus, Mont-Blanc, Maurice-Lemaire, et futur tunnel sous l’A86.

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Ventilation complexe pour le tunnel Maurice-Lemaire

Le tunnel Maurice-Lemaire, qui relie l’Alsace et la Lorraine, a été rouvert début octobre après quatre ans et demi de travaux de rénovation (voir « Le Moniteur » n° 5424 du 9 novembre 2007, p. 74). Le plus long tunnel routier entièrement situé sur le sol français (près de 7 km) possède des systèmes de ventilation sanitaire et incendie complexes, alliant ventilation longitudinale et semi-transversale. Habituellement, les tubes bidirectionnels sont équipés d’une ventilation semi-transversale, dont les ventilateurs extracteurs aspirent les fumées en cas d’incendie. Insuffisant pour contrôler les courants d’air dans les tunnels de grande longueur.

Ici, elle est donc associée à 38 accélérateurs longitudinaux installés en voûte. Un courant d’air monodirectionnel de bonne qualité est ainsi créé et maintenu en permanence : en aspirant une partie de l’air lorsque le trafic est important, les ventilateurs d’extraction permettent de contrôler et garantir une vitesse de 0 à 3 m/s. L’air frais est injecté de trois manières : tous les 400 m au-dessus des abris de secours intertubes, quand le trafic est important et la pollution concentrée ; tous les 25 m à 70 cm au-dessus de la chaussée, via des ouvertures de 16 cm de diamètre, pour fournir de l’air frais en continu en cas d’incendie ; et en sous-sol pour refroidir les locaux techniques.

En cas d’incendie, les accélérateurs longitudinaux, réversibles, sont actionnés de telle sorte que la vitesse d’air soit négligeable au droit du foyer. Les fumées montent en se stratifiant : les usagers peuvent alors « s’auto-évacuer ». Une fois les pompiers sur place, les accélérateurs s’adaptent à la stratégie de lutte contre le feu choisie et permettent, notamment, de souffler dans une direction préférentielle. Dans le même temps, tous les ventilateurs extracteurs situés à 300 m de part et d’autre de l’incendie aspirent les fumées à raison de 160 m3/s et les rejettent par un compartiment spécifique en haut de la galerie d’évacuation des usagers. Cette même galerie de 6 m de diamètre est astucieusement miseà profit pour la circulation de l’air frais sanitaire, qui l’emprunte en partie basse.

Concessionnaire : APRR ;

Conception : groupement Bonnard et Gardel-Egis Tunnels

Entreprises génie civil : groupement Bouygues/Eiffage.

Entreprises équipement : six marchés séparés dont Seitha pour la ventilation.

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Réglementation : les textesd’application stabilisés

La réglementation européenne concernant la mise en sécurité des tunnels semble aujourd’hui stabilisée. Deux types de textes la régissent, suivant que les ouvrages font partie du réseau transeuropéen (RTE) ou non. Les tunnels qui n’appartiennent pas au RTE et qui mesurent plus de 300 m de long sont réglementés par le décret 2005-701 et sa circulaire d’application 2006-20 (qui annule la circulaire 2000-63 dite du Mont-Blanc). L’instruction technique (annexe 2 de la circulaire 2000-63), si elle concerne juridiquement les tunnels neufs uniquement, est toutefois prise comme référence dans tous les projets de rénovation.

Pour les 32 tunnels français qui mesurent plus de 500 m de longueur et qui appartiennent au réseau transeuropéen, c’est la directive européenne (2004/54/CE) qui s’applique. Quatre textes en découlent : l’article 10 de la loi 2006-10, le décret n° 2006-1354, l’arrêté du 9 novembre 2007, l’arrêté du 18 avril 2007. Les tunnels concernés par la directive européenne devront être mis aux normes avant 2014.

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EN SAVOIR PLUS

www.cetu.equipement.gouv.fr

http://www.eurotap.eu : programme européen pour l’évaluation de la sécurité des tunnels

www.aftes.asso.fr

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Le tunnel du Mont-Blancneuf ans après la catastrophe

En neuf ans, la mise en sécurité du tunnel de 11,6 km entre l’Italie et la France (7,6 km en France) s’est voulue exemplaire. D’abord, par sa rapidité : la remise aux normes était effective en 2002, soit trois ans après l’accident qui avait fait 39 morts. Ensuite, par les moyens affectés à la sécurité : 156 personnes (sur 183) au sein du GEIE-TMB* franco-italien. Pour les équipements, le tunnel du Mont-Blanc n’est pas en reste puisqu’il dispose notamment de 28 000 points de contrôle de GTC (gestion technique centralisée), deux PC de sécurité indé­pendants, 37 abris d’évacuation, 3 860 capteurs thermiques courant tout le long du tunnel, associés à 120 caméras de détection automatique d’incidents, ou encore d’une ventilation longitudino-transversale combinant 76 accélérateurs en voûte et 116 trappes d’extraction (débit de 150 m3/s sur 600 m). Avec un équipement inédit : le portail thermographique, qui permet de détecter un éventuel échauffement anormal des poids lourds et des autocars avant leur entrée dans le tunnel. Depuis 2000, 380 millions d’euros ont été investis par le GEIE pour la sécurité. En 2008, alors que le tunnel est conforme à la directive européenne, 6,5 millions d’euros y ont été affectés, pour l’acquisition notamment de dix nouveaux véhicules d’intervention et d’une nouvelle GTC à l’horizon 2009-2010.

(1) PGCSPS : plan général de coordination en matière de sécurité et de protection de la santé. (2) D’après le site de saisie des incidents du Cetu, http://www.cetu.gouv.fr/incidents.
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