La tunnellisation dans la roche est une spécialité intégrée à tous les secteurs des marchés où nous agissons. Cela comprend le transport, les routes et les autoroutes, les réseaux ferroviaires et de transport en commun, les stations souterraines, le transport de l’eau potable et des eaux usées, l’électricité et l’énergie, de même que les installations souterraines d’entreposage, dont les dépôts de pétrole et de déchets nucléaires.

Nos ingénieurs possèdent une vaste expérience dans tous les aspects des projets de tunnellisation dans la roche et de minage de cavités. Notre expertise couvre la conception, les études de faisabilité, la conception détaillée, la construction, l’exploitation et la remise en état des installations pendant leur utilisation. Nous avons participé à des projets de conception de tunnels dans la roche dans la plupart des grandes villes du monde.

WSP est familière avec l’adaptation des techniques traditionnelles de conception et de construction aux exigences particulières de certains sites. Nous sommes en mesure d’élaborer des techniques et des approches innovatrices pour les projets qui exigent des solutions qui vont au-delà des pratiques établies. Nous avons de l’expérience dans différents contextes géologiques et nous connaissons la géographie des six continents. Nous savons prévoir les complications susceptibles de survenir durant la construction et nous en tenons compte lors de la préparation des documents de conception et de construction, de même qu’au cours de la surveillance du chantier.

Forage et dynamitage

Le recours au forage et au dynamitage est une méthode très utilisée lors de tunnellisation dans la roche pour sa flexibilité qui permet de travailler dans différentes conditions géologiques. WSP a utilisé cette technique pour creuser des tunnels qui mesurent jusqu’à 30 m de diamètre, soutenus par des boulons en acier et du béton projeté (gunitage) renforcé par des fibres.

Lors de la conception, nous utilisons des techniques de dynamitage contrôlé pour éviter la surexcavation, réduire la vibration et assurer la stabilité de la formation rocheuse restante. Lorsque la roche ne peut subir de vibrations et qu’aucune zone ne peut être affectée, la méthode peut être complétée par la technique du sciage par câbles. Un câble est alors passé par des trous de forage et tiré le long de la surface sans causer de vibrations.

WSP possède une expérience et des compétences internationales dans la sélection des tunneliers appropriés. Parmi les tunneliers utilisés dans la roche, on trouve les machines à front ouvert avec appui radial (gripper), adaptées aux roches dures et résistantes. On utilise aussi des tunneliers à bouclier simple ou double à front pressurisé, comme les machines à pression de terre (EPB), mieux adaptées à la roche fortement fracturée, et les machines à confinement par pression de boue et multimodal, qui conviennent mieux aux sols très variables ou complexes.

Méthode d’excavation séquentielle

La méthode d’excavation séquentielle (SEM) est basée sur la compréhension de la réaction de la roche à la création d’un tunnel. WSP possède une vaste expérience en conception et dessin d’appuis rocheux destinés à la méthode d’excavation séquentielle.

La SEM offre la flexibilité permettant de construire des tunnels de n’importe quelle taille et de toutes les formes, la forme curvilinéaire (ovale) étant préférable, car elle permet une meilleure répartition de la tension. En ajustant la séquence de construction qui repose principalement sur les longueurs de section, le moment d’installer du soutènement et le genre de soutènement utilisé, la méthode permet la tunnellisation dans une vaste gamme de terrains différents. Elle convient à de multiples tunnels, largeurs de puits et envergures de cavité, et peut accommoder les tunnels sous faibles couverts comme les environnements à fortes contraintes ou à profondeurs élevées.

Fraiseuses de tunnels

La méthode mécanisée avec fraiseuse de tunnels permet des coupes plus précises, réduit la vibration et évite la surexcavation. Des avancées récentes permettent maintenant l’excavation de tunnels rocheux dans la roche très dure. L’outil de coupe de base est constitué d’une tête de fraisage montée sur un bras articulé installé sur des rails ou dans un bouclier. La coupe transversale peut être effectuée selon n’importe quelle forme afin d’assurer une meilleure répartition du stress dans la masse rocheuse. WSP offre des services-conseils en matière de constructibilité liée à l’usage des fraiseuses et aux exigences de conception pour appuyer ce type de construction.

Contrôle des eaux souterraines

Le scellement avant l’excavation est utilisé pour gérer les infiltrations d’eau lors de la tunnellisation dans la roche. De longs trous sont forés avant l’excavation et remplis par pression d’une pâte d’étanchéité. Ce mortier se répand le long des joints autour du tunnel et contribue à y minimiser la pénétration d’eau.

WSP possède une solide expérience de travail avec la Directive-cadre sur l’eau et nous sommes en mesure de procéder à des études détaillées sur les ressources hydriques (hydrologie et prévisions d’inondations) et l’écoulement des eaux souterraines (hydrogéologie). Nous utilisons pour ce faire la modélisation informatisée et des procédures avancées d’évaluation du risque. Nos hydrologues et géochimistes travaillent de près avec nos ingénieurs des roches, surtout dans les cas qui comportent un suivi conjoint des eaux, des tests hydrauliques et du débit des eaux souterraines en 3D.

Mécanique des roches

Nos ingénieurs possèdent une vaste expertise dans le champ du génie des roches et de la conception de tunnels dans la roche. Nous fournissons à nos clients des solutions techniques innovatrices grâce à l’analyse numérique et la modélisation géologique en 3D. Nous utilisons des logiciels comme MicroStation, AutoCAD et Surpac, BIM pour la modélisation 3D, ainsi que RS2, RS3, EX3, Unwedge et Dips (par Rocscience), FLAC 2D et FLAC 3D, UDEC, et 3DEC (par Itasca) pour l’analyse numérique avancée et la conception de tunnels. En mécanique des roches, nous pouvons fournir des services d’études et de conception, d’entretien de tunnels et de cavités, et des solutions techniques.

Génie géologique

Nos géologues possèdent de l’expérience dans l’évaluation géologique de tout type de projet, de l’investigation à la construction, en passant par l’entretien. Les logiciels MicroStation and Surpac sont utilisés pour analyser les structures, les types de roches et les caractéristiques hydrauliques des terrains. Notre expertise couvre les études et les rapports géotechniques de référence, les mines et la géologie structurale, les minéraux industriels, les études de tunnels et la cartographie géotechnique.

La tunnellisation dans la roche exige des connaissances à la fois de la mécanique des roches, de la conception technique ainsi que des pratiques et des techniques de construction. Nous avons de l’expérience dans les techniques de construction de tunnels, de puits et de cavités dans la roche, y compris par fraiseuses, forage et dynamitage, de même que tunneliers. L’utilisation d’une méthode plutôt qu’une autre oriente le choix de stratégie de stabilisation des roches et de systèmes de soutènement. Il arrive parfois que toutes ces méthodes soient mises en œuvre dans un même projet. WSP fournit des services complets reliés à la construction de tunnels, de puits et de cavités dans la roche, dans différentes conditions de surface, et ce, pour tous les secteurs, des régions montagneuses ou urbaines, en passant par les zones sismiques.