7 Exploitation du système de surveillance

1. ------IND- 2015 0060 SK- FR- ------ 20150309 --- --- PROJET
Ministère des transports, de la construction et du développement régional de
la République slovaque
Section transport routier et routes
CT XX/2015
CONDITIONS TECHNIQUES
SURVEILLANCE DE LA PAROI EN BÉTON
DES TUNNELS
En vigueur à compter du: xx.xx.xxxx

Surveillance de la paroi en béton des tunnels CT
CTX/XXXX
2
CONTENU
1 Chapitre d’introduction ..................................................................................................................... 5
1.1 Objet des conditions techniques (CT) ..................................................................................... 5
1.2 Objectif des CT ........................................................................................................................ 5
1.3 Utilisation des CT .................................................................................................................... 5
1.4 Élaboration des CT .................................................................................................................. 5
1.5 Distribution des CT .................................................................................................................. 5
1.6 Entrée en vigueur des CT........................................................................................................ 5
1.7 Remplacement de règlements antérieurs ............................................................................... 5
1.8 Règlements juridiques connexes et cités ................................................................................ 5
1.9 Normes connexes et citées ..................................................................................................... 6
1.10 Règlements et conditions techniques connexes et cités ......................................................... 7
1.11 Reconnaissance mutuelle ....................................................................................................... 8
2 Généralités ...................................................................................................................................... 8
2.1 La surveillance dans le cadre de la construction et de l’exploitation du tunnel ....................... 8
2.2 Importance de la surveillance pour l’amélioration de la sécurité et de la fiabilité ................... 8
2.3 La surveillance comme signalisation de situations exceptionnelles ....................................... 8
2.4 La surveillance comme base pour l’entretien et la réparation du tunnel ................................. 8
2.5 Portée ...................................................................................................................................... 9
2.5.1 Définition de validité des CT pour les parois en béton des tunnels ................................ 9
2.5.2 Conditions technico-qualitatives spécifiques (CTQS) ..................................................... 9
2.6 Définitions de base .................................................................................................................. 9
2.6.1 Surveillance ..................................................................................................................... 9
2.6.2 Équipements techniques de surveillance ........................................................................ 9
2.6.3 Système de surveillance .................................................................................................. 9
2.6.4 Client de la surveillance ................................................................................................. 10
2.6.5 Conception et documentation de la surveillance ........................................................... 10
2.6.6 Exécutant de la surveillance .......................................................................................... 10
2.6.7 Gestionnaire du tunnel .................................................................................................. 10
2.6.8 Exploitant du système de surveillance .......................................................................... 10
2.6.9 Exécution de la surveillance .......................................................................................... 10
2.6.10 Gestion de la surveillance ............................................................................................. 11
2.7 Objectifs de la surveillance .................................................................................................... 11
2.7.1 Importance comparative et pronostique de la surveillance ........................................... 11
2.7.2 La surveillance du point de vue de la gestion de la construction et de l’exploitation du
tunnel ....................................................................................................................................... 11
2.7.3 La surveillance comme outil du contrôle qualité............................................................ 11
2.7.4 La surveillance et la gestion des risques ....................................................................... 11
3 Propriétés de la paroi secondaire du tunnel suivies lors de sa construction et son exploitation .. 11
3.1 Généralités ............................................................................................................................ 11
3.2 Environnement dans le tube du tunnel .................................................................................. 12
3.2.1 Mesure de l’environnement dans le tube du tunnel....................................................... 12
3.2.2 Concentration de monoxyde de carbone ...................................................................... 12
3.2.3 Concentration d’oxydes d’azote .................................................................................... 12
3.3 Déformations de la paroi en béton du tunnel ........................................................................ 12
3.3.1 Déformations des sections transversales de la paroi en béton ..................................... 12
3.3.2 Déformations du tube du tunnel .................................................................................... 12
3.4 Déformations relatives et tension dans le béton ................................................................... 13
3.4.1 Déformations relatives dans le béton ............................................................................ 13
3.4.2 Détection indirecte de la tension dans le béton............................................................. 13
3.4.3 Détermination de l’état de tension dans le béton par relaxation de contrainte ............. 13
3.5 Qualité du béton et de l’armature dans la paroi .................................................................... 13
3.5.1 Phénomènes affectant la qualité du béton et de l’armature .......................................... 13
3.5.2 Résistance du béton ...................................................................................................... 13
3.5.3 Module d’élasticité du béton .......................................................................................... 14
3.5.4 Résistance à la pénétration de liquides et de gaz ......................................................... 14
3.5.5 Qualité de l’armature dans la paroi ............................................................................... 14
3.6 Les défauts dans la paroi secondaire et leur développement ............................................... 14
3.6.1 Fissures dans le béton .................................................................................................. 14
3.6.1.1 Causes de formation de fissures ............................................................................... 14

TPX/XXXX
Mo Surveillance de la paroi en béton des
tunnels CT
3
3.6.1.2 Paramètres des fissures et importance de leur surveillance ..................................... 14
3.6.1.3 Activité des fissures ................................................................................................... 15
3.6.2 Dégradation du béton .................................................................................................... 15
3.6.2.1 Dégradation du béton à la suite de fuites .................................................................. 15
3.6.2.2 Carbonatation du béton ............................................................................................. 16
3.6.2.3 Corrosion chimique du béton et de l’armature .......................................................... 16
3.6.2.4 Expansion alcaline des granulats dans le béton ....................................................... 16
3.6.2.5 Corrosion biologique du béton................................................................................... 16
3.6.2.6 Dégradation du béton sous l’action de la chaleur ..................................................... 16
3.6.2.7 Perte de la capacité de passivation de la couche d’enrobage en béton ................... 16
3.6.2.8 Corrosion de l’armature ............................................................................................. 16
4 Méthodes de mesure et d’essai utilisées pour la surveillance de la paroi et leur application ....... 17
4.1 Généralités ............................................................................................................................ 17
4.2 Méthodes de surveillance ...................................................................................................... 17
4.2.1 Contrôles visuels ........................................................................................................... 17
4.2.2 Mesures à l’aide d’instruments et systèmes de mesure ............................................... 17
4.2.2.1 Instruments de mesure mécaniques et électromécaniques ...................................... 17
4.2.2.2 Instruments de mesure optiques et électro-optiques ................................................ 18
4.2.2.3 Tensiomètres ............................................................................................................. 18
4.2.2.4 Tensiomètres à résistance ........................................................................................ 18
4.2.2.5 Tensiomètres à cordes .............................................................................................. 18
4.2.2.6 Tensiomètres optiques .............................................................................................. 18
4.2.2.7 Instruments à ultrasons ............................................................................................. 18
4.2.2.8 Appareils de détection de la corrosion de l’armature ................................................ 19
4.2.2.9 Les capteurs d’environnement corrosif dans le béton ............................................... 19
4.2.2.10 Thermomètres ....................................................................................................... 19
4.2.2.11 Essais in situ .......................................................................................................... 19
4.2.2.12 Essais de mesure de dureté .................................................................................. 19
4.2.2.13 Essais acoustiques ................................................................................................ 19
4.2.2.14 Essais de pH du béton et essais sur la teneur en chlorures dans le béton .......... 19
4.2.2.15 Essais en laboratoire ............................................................................................. 19
4.2.2.16 Essais des propriétés physico-mécaniques .......................................................... 20
4.2.2.17 Essais des propriétés chimiques du béton ............................................................ 20
4.3 Surveillance de la qualité de l’air dans le tunnel ................................................................... 20
4.3.1 Stations de surveillance de la qualité de l’air dans le tunnel ......................................... 20
4.3.2 Transfert et traitement des données ............................................................................. 20
4.4 Surveillance des paramètres géométriques de la paroi ........................................................ 20
4.4.1 Mesures de convergence .............................................................................................. 20
4.4.2 Mesures de parcours ..................................................................................................... 20
4.4.3 Mesures à l’inclinomètre ................................................................................................ 20
4.4.4 Mesures en 3D .............................................................................................................. 20
4.5 Surveillance des propriétés mécaniques du béton ............................................................... 21
4.5.1 Mesure de la résistance du béton au duromètre ........................................................... 21
4.5.2 Mesure à ultrason du module dynamique d’élasticité ................................................... 21
4.6 Surveillance des déformations relatives et des tensions ...................................................... 21
4.6.1 Généralités .................................................................................................................... 21
4.6.2 Mesures déformométriques ........................................................................................... 22
4.6.3 Mesure indirecte de l’état de tension – mesures au tensiomètre des déformations
relatives ....................................................................................................................................... 22
4.6.3.1 Mesure avec des tensiomètres à résistance ............................................................. 22
4.6.3.2 Mesure avec des tensiomètres à cordes ................................................................... 22
4.6.3.3 Mesure avec des tensiomètres optiques ................................................................... 23
4.6.4 Détermination de l’état de tension par la méthode de relaxation de contrainte ............ 23
4.6.4.1 Méthode de compensation par rainure (méthode de presse plate) .......................... 23
4.6.4.2 Méthode par carottage .............................................................................................. 23
4.7 Surveillance de la pénétration des substances agressives dans la couche d’enrobage en
béton ............................................................................................................................................... 23
4.7.1 Détermination de l’épaisseur de la carbonatation ......................................................... 23
4.7.2 Détermination de la teneur en chlorure dans le béton .................................................. 23
4.8 Surveillance de la corrosion de l’armature ............................................................................ 24

Surveillance de la paroi en béton des tunnels CT
CTX/XXXX
4
4.8.1 Surveillance de la formation d’un environnement corrosif à partir de la surface de la
paroi en béton ................................................................................................................................ 24
4.8.2 Surveillance de l’environnement corrosif avec des capteurs de corrosion intégrés ..... 24
4.8.3 Vérification de l’apparition de corrosion à l’endoscope ................................................. 24
4.9 Surveillance de la formation, de l’activité et du développement des fissures ....................... 24
4.9.1 Détermination de la largeur des fissures ....................................................................... 24
4.9.2 Détermination de la profondeur des fissures ................................................................. 24
4.9.3 Suivi de l’activité des fissures ........................................................................................ 25
4.9.3.1 Généralités ................................................................................................................ 25
4.9.3.2 Suivi de l’activité des fissures à l’aide de petits disques en plâtre ............................ 25
4.9.3.3 Échelles optiques ...................................................................................................... 25
4.9.3.4 Mesure de l’activité des fissures à l’aide de déformomètres mécaniques et
électriques .................................................................................................................................. 25
4.10 Mesures complémentaires et essais des propriétés des matériaux structurels .................... 25
4.10.1 Mesure de la température dans le béton ....................................................................... 25
4.10.2 Essais de résistance et du module d’élasticité du béton ............................................... 25
4.10.3 Fluage et retrait du béton .............................................................................................. 26
5 Projet de surveillance .................................................................................................................... 26
5.1 Documentation pour la construction et l’exploitation de la surveillance ................................ 26
5.1.1 Contenu de la documentation........................................................................................ 26
5.1.1.1 Généralités ................................................................................................................ 26
5.1.1.2 La documentation de surveillance en tant que partie de la documentation DSP ...... 26
5.1.1.3 Documentation de l’appel d’offres de la surveillance ................................................ 26
5.1.1.4 Documentation de réalisation de la surveillance ....................................................... 27
5.1.1.5 Documentation de la surveillance, réalisée pendant l’exploitation du tunnel ............ 27
5.1.2 Élaboration et approbation de la documentation ........................................................... 27
5.2 Projet de système de surveillance ......................................................................................... 27
5.2.1 Modèle d’évolution des propriétés et défauts de la paroi .............................................. 27
5.2.2 Sélection des valeurs mesurées.................................................................................... 28
5.2.3 Sélection des méthodes et des équipements de mesure ............................................. 28
5.2.4 Sélection des points de mesure .................................................................................... 28
5.2.5 Calendrier de surveillance ............................................................................................. 28
5.2.6 Analyse technico-économique de la solution du système de surveillance ................... 29
5.3 Valeurs de risque des paramètres surveillés ........................................................................ 29
5.3.1 Généralités .................................................................................................................... 29
5.3.2 Valeur de calcul et extrême du paramètre suivi ............................................................ 29
5.3.3 Valeur limite du paramètre suivi .................................................................................... 30
6 Construction du système de surveillance ...................................................................................... 30
6.1 Étapes de la construction du système de surveillance ......................................................... 30
6.2 Acquisition des instruments de mesure et capteurs, leur contrôle et installation .................. 30
6.2.1 Sélection du fournisseur ................................................................................................ 30
6.2.2 Ajustage et étalonnage des instruments de mesure ..................................................... 30
6.2.3 Installation des instruments de mesure, capteurs et marques ...................................... 30
6.3 Connexion des instruments de mesure et capteurs aux barres et stations de mesure ........ 31
6.3.1 Réalisation et contrôle des lignes de câbles et stations de mesure.............................. 31
6.3.2 Installation des barres de mesure et stations de mesure stables ................................. 31
6.4 Essais des sous-systèmes de surveillance ........................................................................... 31
6.4.1 Essais fonctionnels ........................................................................................................ 31
6.4.2 Mesure du zéro .............................................................................................................. 31
6.5 Rapport de réalisation du système de surveillance ............................................................... 31
7 Exploitation du système de surveillance ....................................................................................... 31
7.1 Utilisation du système de surveillance pendant la construction ............................................ 31
7.2 Collecte des données et des résultats des essais ................................................................ 32
7.2.1 Principes généraux ........................................................................................................ 32
7.2.2 Collecte manuelle des données .................................................................................... 32
7.2.3 Collecte automatique des données ............................................................................... 32
7.2.4 Archivage et sauvegarde des données ......................................................................... 32
7.3 Traitement, évaluation et analyse des données .................................................................... 33
7.3.1 Traitement et évaluation des données .......................................................................... 33
7.3.2 Rapport analytique des résultats de la surveillance ...................................................... 33

TPX/XXXX
Mo Surveillance de la paroi en béton des
tunnels CT
5
7.3.3 Proposition de mesures pour l’exploitation et la maintenance en fonction des résultats
de la surveillance ........................................................................................................................... 33
7.3.4 État acceptable .............................................................................................................. 33
7.3.5 État d’acceptabilité limite ............................................................................................... 34
7.3.6 État critique .................................................................................................................... 34
8 Tâches de chacun des participants à la construction et à l’exploitation du tunnel lors de la
surveillance de la paroi .......................................................................................................................... 34
8.1 Tâches du concepteur du tunnel et du concepteur du système de surveillance .................. 34
8.2 Coopération entre le maître d’œuvre et l’investisseur et l’exécutant de la surveillance ....... 34
8.3 Coopération entre le gestionnaire du tunnel et l’exploitant de la surveillance ...................... 35
1 Chapitre d’introduction
1.1 Objet des conditions techniques (CT)
L’objet de ces Conditions techniques (CT) est la surveillance du revêtement en béton
secondaire du tunnel. Cette surveillance est un ensemble répétitif de tâches de contrôle relatives à sa
construction et son exploitation.
1.2 Objectif des CT
L’objectif des CT est de définir les exigences de contenu et les procédures de surveillance. Le
rôle de la surveillance est d’obtenir des informations permettant de préciser l’évaluation de la sécurité,
la fiabilité et la durabilité de la structure en cours de construction et plus tard en cours d’exploitation.
1.3 Utilisation des CT
Les CT seront utilisées lors de la préparation de la documentation du projet de tunnel, de
l’élaboration de la documentation de surveillance, de la réalisation et de l’exploitation du système de
surveillance.
1.4 Élaboration des CT
Ces CT ont été élaborées sur commande de la société Národná diaľničná spoločnosť, a.s.
Bratislava, par la société VUIS Mosty s.r.o., Gogoľova 18, 851 01 Bratislava. Auteur: Ing. Ján
Kucharík, CSc., tél.: [phone], courriel: [e-mail].
1.5 Distribution des CT
La version électronique des CT sera après approbation publiée sur le site web SSC
www.ssc.sk (règlements techniques) et sur le site web du ministère des transports, de la construction
et du développement régional de la République slovaque www.mindop.sk (transports, transports
routiers, infrastructure routière, règlements techniques).
1.6 Entrée en vigueur des CT
Les présentes CT entrent en vigueur le jour indiqué sur la page de titre.
1.7 Remplacement de règlements antérieurs
Les présentes CT ne remplacent aucun autre règlement.
1.8 Règlements juridiques connexes et cités
[Z1] loi nº 50/1976 du JO relative à l’urbanisme et à la construction (loi sur le bâtiment), telle que
modifiée;
[Z2] loi nº 71/1967 du JO relative aux procédures administratives (code administratif), telle que
modifiée;
[Z3] décret nº 453/2000 du JO du ministère de l’environnement de la République slovaque relatif à
la mise en œuvre de certaines dispositions de la loi sur le bâtiment;
[Z4] loi nº 133/2013 JO relative aux produits de construction et à l’amendement d’autres lois;
[Z5] décret n° 162/2013 du JO du ministère des transports, de la construction et du
développement régional de la République slovaque établissant la liste des groupes de
produits de construction et des systèmes d’évaluation des paramètres;