Surveillance structurelle du Tunnel du Mont-Blanc, un modèle en matière de sécurité

Long de 11,6 km, le Tunnel du Mont-Blanc est un ouvrage d’art stratégique qui permet d’établir une liaison rapide entre la France et l’Italie. Il constitue une voie d’échange majeure propice à l’économie locale et interrégionale. De fait, il accueille un important trafic chaque jour qui participe à son usure. L'exploitation du tunnel a été confiée à une structure franco-italienne, le Groupement Européen d’Intérêt Economique du Tunnel du Mont Blanc (GEIE-TMB) ; l’entreprise a sous sa responsabilité la surveillance de l’état de l’ouvrage et sa maintenance, ainsi que la sécurité et la gestion du trafic.

Aujourd’hui, le Tunnel du Mont-Blanc est un exemple en matière de sécurité, notamment sur un aspect structurel. Avec 117 Cordes Optiques LIRIS installées sous la chaussée, l’ouvrage est placé sous surveillance continue. L’instrumentation du tunnel a pour objectif de suivre et d’analyser son comportement mécanique, notamment sous l’effet de la circulation, et son évolution dans le temps.

Prise de mesure statique et dynamique pour une double lecture du comportement des dalles du Tunnel

En moyenne, 1721 poids lourds empruntent le tunnel chaque jour. Ces passages sont des sollicitations dynamiques d’intensités variables qui contribuent au vieillissement de l’ouvrage. Le dispositif de suivi OSMOS permet de mesurer l’effet de ces événements qui représentent à la fois des charges sollicitant la structure mais aussi des contraintes associées dans le matériau. Les dalles supportant les voies de circulation du tunnel ont donc été instrumentées par Cordes Optiques LIRIS.

Au-delà de la prise de mesures dynamiques, l’analyse statique est une part importante du projet de suivi. Il s'agit de mesures prises à raison d’un point par heure qui traduisent les évolutions lentes de la structure. La température étant mesurée en parallèle, ces données permettent d'étudier la réponse de la structure aux variations thermiques. Une correction des effets de la température est réalisée afin d'identifier les tendances progressives éventuelles dues au vieillissement de la structure.

L’objectif du monitoring installé, validé par le comité de sécurité du tunnel, consiste donc à étudier le comportement mécanique des dalles concernées en mesurant les déformations dues à la flexion en sous-face des dalles sous leurs poids propres (données statiques) et le cas échéant sous charges de circulation (données dynamiques).

La combinaison de ces deux types d’analyses, dynamique et statique, permet à OSMOS de calculer et d’attribuer périodiquement un indice de stabilité à chaque capteur du projet ainsi qu’à l’ouvrage dans son ensemble. La note obtenue est une information concrète et pertinente pour le client qui peut ainsi prendre connaissance de l’état de santé de son ouvrage et de l’évolution de son appréciation dans le temps.

Adopter une démarche préventive pour une gestion optimisée des ouvrages

Le projet de suivi du Tunnel du Mont-Blanc est avant tout préventif. L’objectif du monitoring : anticiper d’éventuels risques structurels afin d’adapter le niveau de service si nécessaire. Dans certains cas, une évolution notable du comportement de la structure peut mener à la mise en place de mesures conservatoires ou à des travaux de renforcement. En adoptant une démarche proactive, les gestionnaires du Tunnel du Mont-Blanc sécurisent l’ouvrage et sont en mesure de mettre en place une politique de maintenance optimisée afin de maintenir la structure en bonne santé.

Dans l'ensemble, le comportement structurel du Tunnel du Mont-Blanc est jugé très stable. Seul l’un des emplacements a été qualifié de « sensible » avec une évolution significative en tension entre octobre 2019 et janvier 2020. La cause de cette mesure anormale a été identifiée, un éclat de béton d’enrobage s’était détaché dans une gaine de ventilation provoquant la mise en tension de la Corde Optique installée sous la chaussée. Depuis que le problème a été traité, le comportement de la structure s’est entièrement stabilisé et continue de faire l’objet d’une surveillance en continu.