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Référentiel Infrastructure Document d’application

Ouvrages de soutènement en remblai rapporté renforcé : Terre Armée® et autres procédés

Édition du 25-09-2013 Version n°01

Applicable dès réception

IN00203 (EF 2 B 21) Référence-article : IN00203-250913-01I

Émetteur : Projets Système Ingénierie - PSIGT-OA

Document propriété de la SNCF

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Ouvrages de soutènement en remblai rapporté renforcé : Terre Armée® et autres procédés

Sommaire SPréambule / Note pédagogique..........................................................................................1 Objet ....................................................................................................................................2 1 1.1

EXIGENCES DE BASE, REFERENCES ET RETOURS D’EXPERIENCE .........................3 Exigences générales...................................................................................................3 1.1.1 Exigences de base des Eurocodes......................................................................3 1.1.2 Exigences de base du référentiel ferroviaire « infrastructure » .........................4 1.2 Patrimoine national et autres références ....................................................................5 1.2.1 Ouvrages du patrimoine ferroviaire national .....................................................5 1.2.2 Ouvrages des réseaux ferrés étrangers...............................................................5 1.2.3 Ouvrages du réseau routier et autoroutier français ............................................6 1.3 Bilan des connaissances, inconvénients spécifiques du procédé Terre Armée®........6 2

CLASSIFICATION DES OUVRAGES VIS-A-VIS DES EXIGENCES DE L’EXPLOITATION ................................................................................................................8

2.1 Classification des ouvrages .......................................................................................8 2.2 Ouvrages dont la tenue engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire ............................................................................................................................8 2.2.1 Généralités .........................................................................................................8 2.2.2 Structures d’appui d’ouvrages de génie civil.....................................................9 2.3 Ouvrages n’influant pas sur l’exploitation ferroviaire ..............................................9 3 3.1 3.2 3.3

DOMAINE D’EMPLOI EU EGARD A LA VITESSE D’EXPLOITATION ........................10 Ouvrages ferroviaires supportant un trafic circulant à une vitesse V ≤ 120 km/h...10 Ouvrages ferroviaires supportant un trafic circulant à une vitesse V > 120 km/h...10 Ouvrages ne supportant pas le trafic ferroviaire......................................................10

4

PERTINENCE DU PROCEDE .....................................................................................11

5

TEXTES APPLICABLES ............................................................................................12

6

INCIDENCE DE LA PROXIMITE D’INSTALLATIONS ALIMENTEES EN COURANT CONTINU ............................................................................................................................13

7 7.1 7.2

CONCEPTION GENERALE : DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES ................................14 Ingénierie géotechnique...........................................................................................14 Implantation des ouvrages .......................................................................................14 7.2.1 Généralités .......................................................................................................14 7.2.2 Implantation de l’ouvrage par rapport à une voie ferrée portée.......................14 7.2.3 Implantation de l’ouvrage par rapport à une voie ferrée contiguë au parement15 7.2.4 Accès aux zones de maintenance de l’ouvrage................................................15 7.2.5 Zones d’appareils de voie ................................................................................15 7.3 Hauteur des ouvrages ..............................................................................................16

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7.4 7.5

Environnement hydrogéologique ........................................................................... 16 Remblai................................................................................................................... 16 7.5.1 Généralités ...................................................................................................... 16 7.5.2 Cas des zones de blocs techniques.................................................................. 17 7.6 Parement ................................................................................................................. 17 7.7 Armatures de renforcement et boulonnerie ............................................................ 17 7.8 Complexe étanche en partie haute des massifs ....................................................... 18 7.9 Assainissement en partie basse des massifs............................................................ 18 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

DIMENSIONNEMENT, JUSTIFICATIONS ................................................................. 19 Généralités .............................................................................................................. 19 Particularités des ouvrages ferroviaires en remblai renforcé .................................. 20 Catégorie de durée d’utilisation de projet............................................................... 20 Classe de conséquence............................................................................................ 20 Catégorie géotechnique .......................................................................................... 21 Justifications et approches de calcul....................................................................... 21 8.6.1 Justifications à établir ..................................................................................... 21 8.6.2 Stabilité interne d’un massif portant une plateforme ferroviaire .................... 22 8.6.3 Déplacements, maintien de la géométrie de la voie pour un ouvrage ferroviaire22

9 9.1 9.2 9.3 9.4

REALISATION DES OUVRAGES .............................................................................. 24 Généralités .............................................................................................................. 24 Ingénierie géotechnique.......................................................................................... 24 Intervention de Terre Armée®................................................................................. 24 Assainissement, drainage et autres équipements .................................................... 25

10 MAINTENANCE DES OUVRAGES ............................................................................ 26 10.1 Préambule ........................................................................................................... 26 10.2 Dispositifs, consistance et cycles de surveillance .............................................. 26 10.2.1 Textes applicables ....................................................................................... 26 10.2.2 Dispositifs de surveillance .......................................................................... 27 10.2.3 Surveillance de la corrosion des armatures de renforcement ...................... 27 10.2.4 Surveillance du potentiel électrique de l’ouvrage ....................................... 27 10.2.5 Surveillance topographique......................................................................... 28 10.3 Solutions de confortement.................................................................................. 28 10.4 Réalisation de la maintenance corrective dans le cas d’ouvrages avec voie ferrée contiguë 28 11 PROCEDURE D’AGREMENT DES PROJETS ............................................................. 29 11.1 Ouvrages concernés............................................................................................ 29 11.2 Procédure d’agrément des projets ...................................................................... 29 12

PROCEDES AUTRES QUE LE PROCEDE « TERRE ARMEE® » ................................ 31

ANNEXE 1 : TEXTES DE REFERENCE............................................................................... 32

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Ouvrages de soutènement en remblai rapporté renforcé : Terre Armée® et autres procédés

Préambule / Note pédagogique Origine de la création ou de la modification du texte : Les massifs de soutènement en remblai rapporté renforcé réalisés selon le procédé Terre Armée® sont peu nombreux sur le Réseau Ferré National, et suscitent toujours certaines réticences de la part des partenaires de l’UIC. L’usage d’autres procédés est encore plus rare. Par ailleurs, d’une manière générale, dans le monde il n’existe pas de référence d’ouvrages de ce type supportant un trafic ferroviaire à grande vitesse. Plusieurs décennies après sa première édition, il est apparu indispensable de mettre à jour l’IN 0203 : 

en actualisant les connaissances disponibles et en faisant le point sur les particularités du procédé vis-à-vis des exigences de sécurité et de régularité de l’exploitation ferroviaire,



en précisant le domaine d’utilisation du procédé, ainsi que les spécifications de conception, réalisation/contrôle, et maintenance de ce type d’ouvrage,



et enfin en reformulant les modalités d’agrément du procédé.

Objectifs du texte : Ce texte a pour objectif de : 

réduire les risques pour la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire, liés aux particularités du procédé Terre Armée®,



préciser les modalités d’agrément du procédé.

Utilisateurs du texte : Ce référentiel s’adresse principalement aux : 

rédacteurs de marchés d’études et de travaux d’ouvrages d’art ;



maîtres d’ouvrages, fournisseurs de prestations d’études d’ouvrages d’art (bureaux d’études, ingénieries) et constructeurs.

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Objet Le procédé Terre Armée®, qui associe, selon des modalités et une technologie particulières, l’utilisation d’un remblai rapporté, d’armatures de renforcement et d’une « peau », fait l’objet de brevets déposés tant en France qu’à l’étranger. Le présent document définit les exigences particulières de conception, réalisation et maintenance des ouvrages conçus selon cette technologie dans le domaine ferroviaire. Sont inclus dans ce périmètre non seulement les ouvrages dont Réseau Ferré de France est le propriétaire mais aussi les ouvrages appartenant à des tiers et dont la bonne tenue conditionne la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire tels que définis au § 2.2. Ces exigences complètent, vis-à-vis des contraintes de l’exploitation ferroviaire, la règlementation générale (non spécifiquement ferroviaire), la normalisation en vigueur et autres recommandations applicables aux ouvrages de soutènement en remblai rapporté renforcé, et notamment ceux relatifs au procédé Terre Armée®. Les ouvrages concernés sont notamment : 

les massifs en Terre Armée® soutenant directement la voie ferrée,



ainsi que les massifs qui ne soutiennent pas la voie ferrée (soutènements routiers par exemple) mais dont la ruine ou simplement un mauvais comportement pourrait - du fait de leur proximité par rapport à une plateforme ferroviaire - conduire directement ou indirectement à un engagement du gabarit ferroviaire ou à des désordres au niveau de l’assise des voies ferrées,

Le texte proscrit par ailleurs les structures d’appui d’ouvrages de génie civil (appuis de ponts-rails, de ponts-route, de passerelles, …) en remblai renforcé. L’objectif du document est de : 

réduire les risques pour la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire, liés aux particularités du procédé Terre Armée®,



préciser les modalités d’agrément du procédé.

Ce document définit par ailleurs au chapitre 12 certaines spécifications générales applicables aux ouvrages en remblai renforcé utilisant des procédés autres que Terre Armée®, étant entendu que celles-ci ne sauraient être considérées comme exhaustives. Elles devront donc être complétées au cas par cas, en fonction des caractéristiques individuelles des procédés concernés et des projets.

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1.Exigences de base, références et retours d’expérience 1.1.

Exigences générales

Sont rappelées ici les principales exigences générales des Eurocodes structuraux, ainsi que celles du référentiel ferroviaire infrastructure.

1.1.1. Exigences de base des Eurocodes Le § 2.1 de la NF EN 1990 « Base de calcul des structures » énonce certaines exigences, parmi lesquelles : 



Une structure doit être conçue et réalisée de sorte que, pendant sa durée de vie escomptée, avec des niveaux de fiabilité appropriés et de façon économique : -

elle résiste à toutes les actions et influences susceptibles d’intervenir pendant son exécution et son utilisation ;

-

elle reste adaptée à l’usage pour lequel elle a été conçue.

Les dommages potentiels doivent être évités ou limités par le choix approprié d’une ou plusieurs des mesures suivantes : -

en prévenant, éliminant ou réduisant les dangers potentiels auxquels la structure peut être soumise ;

-

en choisissant un type de structure peu vulnérable aux dangers potentiels considérés ;

-

en choisissant un type de structure et un dimensionnement permettant de survivre de façon appropriée à la disparition accidentelle d’un élément individuel ou d’une partie limitée de la structure, ou à un dommage localisé d’ampleur acceptable ;

-

en évitant autant que possible les systèmes structuraux susceptibles de s’effondrer sans signe précurseur ;

-

en solidarisant les différents éléments de la structure.

Parmi les exigences de calcul du § 2.1 de la NF EN 1997-1 « Calcul géotechnique - règles générales », certaines méritent également d’être rappelées ici : 

Lorsqu’on définit les situations de calcul et les états limites, il convient de considérer les facteurs suivants : -

les conditions du site en termes de stabilité globale et mouvements de terrain ;

-

les conditions relatives au voisinage du projet (par exemple : structures avoisinantes, circulation, réseaux divers, végétation, produits chimiques dangereux) ;

-

les conditions de terrain ;

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-

l’état des eaux souterraines ;

-

la sismicité régionale ;

-

l’influence de l’environnement (hydrologie, eaux superficielles, affaissements et subsidence, variations saisonnières de la température et de l’humidité).

Chaque fois que possible, il convient de vérifier les résultats des calculs par rapport à des expériences comparables.

Les points (2) et (3) du § 2.4.1 de cette même norme portent sur les reconnaissances géotechniques et les modèles de calcul. Ils méritent également d’être rappelés : 

Il convient de considérer que la connaissance des conditions des terrains dépend de l’importance et de la qualité des reconnaissances géotechniques. Cette connaissance et le contrôle de la qualité de la réalisation des travaux sont plus importants pour satisfaire les exigences fondamentales que la précision des modèles de calcul et des coefficients partiels.



Le modèle de calcul doit décrire le comportement supposé du terrain pour l’état limite considéré.

1.1.2. Exigences de base du référentiel ferroviaire « infrastructure » Le référentiel technique relatif aux ouvrages d’art impose l’application des Eurocodes structuraux, et donc l’application des exigences rappelées au paragraphe précédent. Pour ce qui concerne le référentiel infrastructure SNCF, il s’agit principalement des IN 4470 « Conception et calcul des ouvrages d’art du Réseau Ferré National aux Eurocodes » et IN 3278 «Référentiel technique pour la réalisation des LGV - partie génie civil » pour les lignes parcourues à plus de 230 km/h. Le tome IV « Ouvrages d’art » de l’IN 3278 énonce, au § 4.2 « Principes directeurs » de l’édition de 2006, des objectifs fondamentaux, qui s’avèrent être aussi bien adaptés au réseau classique qu’aux lignes à grande vitesse. Parmi ces objectifs, on relève en particulier : 

la conformité permanente de la voie au tracé géométrique défini, qui exige une excellente stabilité à long terme de l’ensemble des ouvrages de génie civil : ouvrage en terre, drainage, ouvrages d’art ;



la pérennité de l’ensemble des ouvrages, en tant que composante essentielle de la qualité ;



la prise en compte des exigences liées :



au caractère particulier des sollicitations et au niveau de confort,



aux conditions d’exploitation (vitesse notamment),



à la durabilité, qualité traditionnelle des ouvrages ferroviaires, qui doivent satisfaire une durée de service de 100 ans sans nécessité de réparations susceptibles d’entraîner une gêne pour la circulation des trains,



à la facilité des opérations de maintenance du fait des possibilités réduites d’intervention en dehors des périodes de nuit, opérations qui doivent pouvoir être exécutées sans perturber l’exploitation ferroviaire.

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Les principes directeurs précisent aussi que de nombreux critères participant au respect des exigences de sécurité des circulations et de confort des voyageurs peuvent être satisfaits par la recherche de dispositions propres à assurer une excellente qualité d’exécution et aussi par la simplicité des structures et de leur fonctionnement, laquelle simplicité facilite la réalisation des ouvrages et réduit les aléas de chantier. Les principes directeurs invitent également à réaliser des dispositions simplifiant la maintenance des ouvrages en service. Ces exigences, qu’elles soient issues des Eurocodes ou du référentiel IN 3278, doivent être prises en compte pour tout projet d’ouvrage en Terre Armée® dans le domaine ferroviaire, quelle que soit la vitesse de circulation des convois.

Le référentiel RFF, notamment le « Référentiel technique LGV dans le cadre de PPP ou DSP », document référencé RFF-IG-IF 01 C-01 n°003 exprime des exigences de même ordre et de même niveau, notamment : 

robustesse,



simplicité des structures et de leur fonctionnement,



l’objectif pour les structures d’assise et les ouvrages d’art est la pérennité absolue. Durabilité d’au moins 100 ans sans nécessité de réparations susceptibles d’entrainer une gêne pour la circulation des trains. (Ainsi la mise en œuvre de matériaux susceptibles de se dégrader à moyen terme ne serait pas conforme aux objectifs de l’exploitation),



des solutions techniques limitant et facilitant les opérations d’inspection et de maintenance, qui ne doivent perturber en aucun cas l’exploitation commerciale.

Comme dans le cas de l’IN 3278, il est pertinent de considérer que ces exigences, exprimées pour les LGV, sont également adaptées – sans être excessives – aux ouvrages du réseau ferré classique.

1.2.

Patrimoine national et autres références

1.2.1. Ouvrages du patrimoine ferroviaire national A la date de rédaction du présent texte (mi-2013), il n’existe, sur le Réseau Ferré National, que très peu de soutènements construits selon le procédé Terre Armée®. Quatre ouvrages ont été construits dans les années 70-80 ; ils supportent un trafic à vitesse modérée ou sont implantés relativement loin des voies ferrées (cas de l’ouvrage de Neudorf). Le dernier ouvrage réalisé est implanté sur le raccordement de Perrigny (LGV Rhin-Rhône », où la vitesse d’exploitation est limitée à 90 km/h.

1.2.2. Ouvrages des réseaux ferrés étrangers Des soutènements ferroviaires en Terre Armée® existent sur certains réseaux étrangers mais, bien que les références affichées soient nombreuses, aucune ne correspond à des lignes parcourues à plus de 220 ou 240 km/h. La plupart des réseaux ferrés membres de l’UIC restent par ailleurs réservés quand à l’utilisation du procédé Terre Armée®. A noter également qu’en ce qui concerne les ouvrages ferroviaires construits à l’étranger, aucun

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retour d’expérience (état des désordres éventuellement recensés et leur impact, analyse des causes, mesures curatives et palliatives, …) n’est disponible.

1.2.3. Ouvrages du réseau routier et autoroutier français Seuls sont connus des retours d’expérience sur les réseaux routiers et autoroutiers français (cf. bibliographie, en annexe 1). L’un des enseignements issus des investigations menées au début des années 2000 est le suivant : « Si, pour les ouvrages construits avant 1979, la conjonction de dispositions constructives insuffisantes vis-à-vis des infiltrations d’eau chargées en chlorures et de l’utilisation d’armatures en acier de faible épaisseur et mal protégées est bien généralement à l’origine des effondrements locaux survenus …, force est de constater que ces effondrements ont pu se produire faute d’avoir pu déceler à temps l’état de corrosion anormal des armatures. Ces effondrements locaux sont survenus assez brutalement, et apparemment sans signe annonciateur réellement décelable … ». Il faut en conclure, entre autres, que la surveillance des ouvrages en Terre Armée® est fondamentale. Par ailleurs un effondrement même localisé se produisant sans que la surveillance ait permis de déceler le moindre signe annonciateur du sinistre constitue ce qu’il peut y avoir de plus dangereux pour une plateforme ferroviaire, dans la mesure où le maintien de la géométrie des voies conditionne, suivant des critères extrêmement sévères, le contact rail / roues et donc la stabilité des convois. Enfin, dans la mesure où le respect des valeurs de gauche de la voie est le principal garant du maintien de ce contact rail / roues, il ne faut pas croire que, d’une manière générale, un désordre localisé soit moins impactant qu’une déformation d’ensemble de la plateforme portant la voie.

1.3. Bilan des connaissances, inconvénients spécifiques du procédé Terre Armée® Les diverses analyses et réflexions qui ont été menées par la SNCF en sa qualité de Gérant d’Infrastructure Délégué (et non pas de maître d’œuvre) mettent en évidence un faisceau d’éléments qui incitent à la prudence quant à l’utilisation du procédé Terre Armé® dans le domaine ferroviaire : 

Sur le Réseau Ferré National, les soutènements traditionnels (murs cantilever par exemple) ont en quelque sorte fait leurs preuves en termes de performance, de pérennité et d’aptitude à être suivis, ce qui n’est pas le cas des procédés de soutènement en remblai renforcé. Certains partenaires de la SNCF au sein de l’UIC restent d’ailleurs opposés à l’utilisation du procédé Terre Armée® sur leur réseau.



Par rapport à des structures en béton armé, les armatures de renforcement disposées dans le remblai sont exposées, ce qui constitue l’une des difficultés de la surveillance. La géomembrane disposée en partie supérieure du remblai constitue une protection des armatures qui n’est pas à la hauteur du béton d’enrobage des armatures de béton armé, ni même probablement du revêtement bitumineux des chaussées routières. Par ailleurs la protection apportée par la géomembrane peut difficilement être garantie pour la durée de vie habituellement escomptée des ouvrages d’art ferroviaires, et peut se trouver anéantie à l’occasion de travaux dans la plateforme ferroviaire ou à ses bords.



Par rapport à d’autres types de soutènement, il n’y a de continuité mécanique des éléments de parement (écailles) ni dans le sens longitudinal ni dans le sens vertical. Or, même pour un soutènement provisoire de plateforme ferroviaire, cette continuité existe (par exemple dans le cas des parois berlinoises munies de liernes ou encore dans le cas de parois clouées avec paroi en béton projeté armé) et per-

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met le cas échéant de « lisser » les déformations locales par report des charges sur les éléments ou zones proches du défaut, ce qui réduit fortement le risque de gauchissement de la voie ferrée.



Les modes de rupture observés sur des ouvrages du réseau routier sont inquiétants dès lors que l’on imagine les conséquences que ces désordres pourraient avoir sur une voie ferrée (le réglage de la voie est d’ordre millimétrique, les déformations admissibles du plan de voie sont de l’ordre de quelques millimètres du fait de la forte rigidité des boggies), et dès lors qu’on se rend compte que le pas de la surveillance n’a pas toujours permis de détecter l’apparition des désordres.



La surveillance des ouvrages en remblai renforcé est plus contraignante que celle des ouvrages traditionnels en béton armé, tant vis-à-vis des temps d’intervention que vis-à-vis de l’organisation de la surveillance.

Dans la mesure où le procédé satisfait difficilement à certaines exigences de base des Eurocodes structuraux comme à certains objectifs fondamentaux du génie civil ferroviaire, il ne peut être utilisé sans discernement et sans concertation avec les services compétents du GID.

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2.Classification des ouvrages vis-à-vis des exigences de l’exploitation 2.1.

Classification des ouvrages

Parmi les ouvrages en Terre Armée® du domaine ferroviaire on distingue : 

d’une part, les ouvrages ferroviaires en Terre Armée® qui supportent le trafic ferroviaire, notamment les massifs de soutènement supportant une plateforme ferroviaire,



et, d’autre part, les ouvrages non ferroviaires en Terre Armée®, qui ne supportent pas la circulation ferroviaire, notamment les massifs de soutènement routier.

Il convient de se reporter au § 2.2.2 pour ce qui concerne les culées de ponts-rails et pour ce qui concerne les appuis de ponts-routes et passerelles.

2.2. Ouvrages dont la tenue engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire 2.2.1. Généralités Les spécifications du présent texte concernent essentiellement les ouvrages dont la tenue, dans le temps, engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire. Sont considérés comme étant susceptibles d’engager dans le temps la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire les massifs de soutènement qui remplissent au moins l’une ou l’autre des conditions suivantes : 

Condition 1 : massif situé en tout ou partie à l’intérieur de la zone supportant directement la voie ferrée, délimitée par le plan P1 à 3(h) / 2(v) défini par l’IN 0033 (zone en grisé sur la figure 1 ci-après),

3

Figure 1 - ouvrage soutenant la voie ferrée en remblai

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Condition 2 : massif susceptible d’engager directement, en cas de désordre, le gabarit ferroviaire : ouvrages recoupant la zone en grisé définie sur la figure 2 ciaprès

Figure 2 - soutènement de déblai dont la mauvaise tenue peut impacter la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire

1

1 d

La valeur de d est estimée à 3 m, mais quoi qu’il en soit ces ouvrages ne peuvent être implantés aussi près des voies, car il est convient d’envisager dès la conception / réalisation de l’ouvrage la possibilité de réaliser - sans gêne pour l’exploitation ferroviaire - des opérations de maintenance curative qui pourraient s’avérer nécessaires. Se reporter au § 7.2 « Implantation des ouvrages » pour plus de précisions. 

Condition 3 : massif dont la ruine ou une déformation excessive pourrait engendrer des désordres sur des ouvrages ou équipements proches des voies, ouvrages / équipements endommagés qui à leur tour pourraient occasionner un engagement du gabarit ferroviaire ou une déstabilisation de la voie ferrée.



Condition 4 : massif portant des équipements ou appareillages sensibles (par exemple certains types d’équipements de signalisation ferroviaire).

2.2.2. Structures d’appui d’ouvrages de génie civil Dans le domaine ferroviaire*, il est proscrit de réaliser en remblai renforcé (notamment selon le procédé Terre Armée®) des structures d’appui d’ouvrages de génie civil (appuis de ponts-rails, de ponts route, de passerelles, …). (*) Selon définition du § « Objet » du présent texte.

2.3. Ouvrages n’influant pas sur l’exploitation ferroviaire Sont considérés comme n’étant pas susceptibles d’impacter la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire les ouvrages en Terre Armée® qui ne correspondent pas aux critères de définition du § 2.2.1.

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3.Domaine d’emploi eu égard à la vitesse d’exploitation 3.1. Ouvrages ferroviaires supportant un trafic circulant à une vitesse V ≤ 120 km/h Le procédé peut être compatible avec les contraintes de l’exploitation ferroviaire sous réserve de : 

la prise en compte des considérations du § 1 du présent document, synthétisées au § 1.4 « Bilan des connaissances, inconvénients spécifiques du procédé »,



et de l’application des spécifications du présent document,

étant entendu que, s’agissant d’ouvrages supportant le trafic ferroviaire, leur bonne tenue conditionne la sécurité et la régularité de l’exploitation, selon la classification du § 2. Il convient d’établir une demande d’agrément des projets (cf. § 11) pour ces ouvrages.

3.2. Ouvrages ferroviaires supportant un trafic circulant à une vitesse V > 120 km/h Les soutènements en remblai renforcé supportant le trafic ferroviaire, dont ceux relevant du procédé Terre Armée®, ne sont pas compatibles avec les exigences de sécurité et de régularité de l’exploitation.

3.3.

Ouvrages ne supportant pas le trafic ferroviaire

Quelle que soit la vitesse de circulation sur la ligne, le procédé Terre Armée® est envisageable pour ces ouvrages (massifs de soutènement routier en bordure de voie par exemple), dès lors que les autres spécifications du présent texte les concernant sont appliquées. Il convient d’établir une demande d’agrément (cf. § 11) pour ces projets d’ouvrages dès lors qu’ils relèvent du § 2.2 « Ouvrages dont la tenue engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire ».

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4.Pertinence du procédé Le choix - par rapport à un autre procédé - d’un ouvrage d’un ouvrage en Terre Armée® dans le domaine ferroviaire, nécessite une analyse comparative préalable des divers procédés envisageables. Cette analyse est globale ; elle intègre les principaux critères suivants (liste non exhaustive, à compléter au besoin en fonction du contexte local) : 

A) les conditions de site : géologie, hydrogéologie, caractère inondable ou pas du site, possibilités d’implantation, impact foncier, etc.,



B) la vitesse d’exploitation de la (des) voie(s) ferrée(s),



C) les modalités de maintenance, pour les ouvrages situés en bordure de voies ferrées : possibilité de réserver un espace suffisant pour la maintenance de l’ouvrage sans gêner l’exploitation de cette voie et d’accéder à cet espace,



D) le niveau de risques pour l’exploitation des voies ferrées portées : aspects sécurité des circulations et des installations ferroviaires, et aspects régularité de l’exploitation commerciale,



E) la nécessité (ou pas) d’installer des équipements importants : écrans phoniques de grande hauteur par exemple,



F) le coût de construction de l’ouvrage initial*: coûts directs et indirects (notamment les coûts indirects liés aux interférences entre le chantier et l’exploitation ferroviaire),



G) les coûts de surveillance / confortement / remplacement* de l’ouvrage pour sauf indication contraire de la maîtrise d’ouvrage - une durée d’utilisation de 100 ans,



H) les délais de réalisation (tous travaux confondus, y compris interventions sur les installations ferroviaires),



I) les aspects environnementaux : impact visuel, impact écologique.

(*) En ce qui concerne les points F et G, dans le cadre d’une approche comparative en coût complet entre différentes solutions techniques pour réaliser un mur donné, il convient de considérer l’hypothèse d’une durée de vie probable des ouvrages ne dépassant pas 35 ans.

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5.Textes applicables L’annexe 1 au présent document recense les principaux textes de référence concernant les ouvrages en Terre Armée®. Sont applicables à tous les ouvrages du domaine ferroviaire les textes suivants : 

les Spécifications Techniques d’Interopérabilité (STI), le cas échéant ;



les normes européennes et françaises ;



les fascicules du CCTG ;



les textes IN du référentiel ferroviaire ;



les guides et recommandations (SETRA, LCPC, …)



le présent document, dont les spécifications sont l’adaptation aux contraintes de l’exploitation ferroviaire des textes précédents, pour ce qui concerne l’utilisation du procédé Terre Armée®.

Les ouvrages dont la tenue n’influe pas sur l’exploitation (cf. § 2.3) relèvent quant à eux principalement de la règlementation générale en vigueur (CCTG, normes) ainsi que des guides et recommandations SETRA/LCPC.

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6.Incidence de la proximité d’installations alimentées en courant continu Il est admis qu’un ouvrage en Terre Armée® construit sous ou à proximité de la plateforme ferroviaire est, par construction, relativement isolé électriquement du rail. Par ailleurs le risque de corrosion est réduit lorsque sont mises en œuvre certaines dispositions constructives et de calcul édictées par la règlementation générale et la normalisation, par les recommandations du SETRA et du LCPC, ainsi que par les spécifications du présent texte (se reporter aux chapitres qui suivent), parmi lesquelles : 

la mise en place d’une géomembrane entre sous couche et couche de forme, avec dispositif de collecte et d’évacuation des eaux,



la mise en œuvre d’un matériau de remblai de qualité (conforme aux spécifications de l’IN 0091) et suffisamment résistif,



l’interdiction de relier les armatures de renforcement entre elles.

Dans ce contexte, les connaissances actuelles sur le risque lié aux courants vagabonds permettent d’autoriser l’emploi du procédé Terre Armée® pour des ouvrages ferroviaires ou non ferroviaires situés à proximité d’une voie ferrée alimentée en courant continu (si aucune prescription du présent texte ne s’y oppose par ailleurs). Cependant, bien que le risque résiduel soit faible, il n’est pas nul, et par ailleurs le risque de corrosion reste difficilement quantifiable a priori. Lorsque le procédé Terre Armée® est mis en œuvre sous ou à proximité d’installations alimentées en courant continu, il convient donc de mettre en œuvre les mesures suivantes : 

organiser un suivi particulier de l’évolution de l’ouvrage et de ses composants métalliques afin de confirmer a posteriori l’absence de corrosion anormale,



anticiper dès la conception les besoins liés à la maintenance corrective et se mettre en mesure d’intervenir, en cas de besoin, pour la réaliser.

(Se référer pour cela au § 10 « Maintenance des ouvrages »).

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7.Conception générale : dispositions constructives Les spécifications du présent chapitre ne concernent que les ouvrages du domaine ferroviaire* réalisés selon le procédé Terre Armée® et relevant du § 2.2 « Ouvrages dont la tenue engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ». (*) Cf. définition au § « Objet » du présent texte : Il s’agit non seulement des ouvrages dont RFF est le propriétaire mais aussi des ouvrages appartenant à des tiers et dont la bonne tenue conditionne la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire.

7.1.

Ingénierie géotechnique

Dans le cadre de la conception, la mission G2 (Etude géotechnique de projet) doit être réalisée.

7.2.

Implantation des ouvrages

7.2.1. Généralités Les sites sur lesquels sont construits les ouvrages doivent offrir de bonnes conditions pour la réalisation de la maintenance. La configuration de l’ouvrage et celle de son environnement doivent permettre d’assurer les inspections et diverses mesures ainsi que, le cas échéant, la maintenance curative (éventuellement au moyen de foreuses pour la mise en œuvre de clous par exemple) dans des conditions acceptables pour l’exploitation ferroviaire, c'est-à-dire sans gêne pour l’exploitation proprement dite et sans perturbation pour les installations ferroviaires.

7.2.2. Implantation de l’ouvrage par rapport à une voie ferrée portée Pour un ouvrage ferroviaire, le positionnement du parement par rapport à la voie portée est essentiellement fonction du profil de la plateforme ferroviaire, du gabarit latéral à dégager, de la nature et de l’encombrement des équipements à aménager (caniveaux à câbles, installations de signalisation, supports caténaires, assainissement de la plateforme, éventuellement garde-corps ou écrans phoniques, …) ainsi que des impératifs de sécurité du personnel de maintenance de la voie. Cependant, la position du parement peut aussi être dépendante des exigences particulières qui seraient éventuellement formulées quant à la stabilité de la plateforme en cas de désordre impactant la partie haute du massif, exigences qui pourraient conduire à éloigner le parement de la voie ferrée. Se reporter au § 8.6.2 du présent document (stabilité interne d’un massif portant une voie ferrée).

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Ouvrages de soutènement en remblai rapporté renforcé : Terre Armée® et autres procédés

COPIE7.2.3. Implantation de l’ouvrage par rapport à une voie ferrée contiguë au parement

L’implantation des ouvrages doit permettre d’accéder en tout point du parement pour effectuer les inspections, mesures ou réparations éventuellement nécessaires, ceci sans utilisation d’écrans lourds de protection (la réalisation et la dépose de ces dispositifs étant généralement impactantes pour l’exploitation) et sans mise en œuvre de « blancs travaux » spécifiques. Quoi qu’il en soit, une concertation entre le concepteur, l’exploitant ferroviaire et le mainteneur de la voie est toujours indispensable pour définir les modalités d’intervention ultérieure de maintenance (corrective notamment) compatibles avec les exigences de l’exploitation ferroviaire et ainsi convenir des possibilités d’implantation du parement par rapport à la voie contiguë. Dans tous les cas, le parement des ouvrages ne peut être implanté à moins de 7 m de l’axe de la voie contiguë (cf. figure 3).

axe de la voie

7 m minimum

Figure 3 - implantation par rapport à une voie contiguë au parement

7.2.4. Accès aux zones de maintenance de l’ouvrage Un accès à l’espace de travail, y compris pour des engins (foreuse, …), en vue d’éventuelles opérations de réparation / confortement doit être organisé dès la conception de l’ouvrage lui même, et les modalités d’emprunt de cet accès ne doivent pas interférer avec l’exploitation ferroviaire à proximité.

7.2.5. Zones d’appareils de voie L’implantation d’ouvrages en Terre Armée® portant une voie ferrée est proscrite lorsque cette dernière comporte un appareil de voie.

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COPIE 7.3.

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Hauteur des ouvrages

La hauteur des soutènements en Terre Armée® portant la voie ferrée est limitée à 7 m, hauteur mesurée entre, d’une part, l’arase supérieure du béton de pose de la première rangée d’écailles et, d’autre part, l’arase supérieure du parement.

7.4.

Environnement hydrogéologique

L’assise des massifs en Terre Armée® doit être réalisée hors nappe. Pour garantir l’absence d’interférence avec la nappe, cette assise doit être située au moins à 1 m au dessus du niveau NPHE. Cette marge de 1 m peut toutefois être ramenée à 0,50 m si les résultats des investigations (recherche documentaire, relevés piézométriques sur plus d’un cycle annuel, …) permettent au géotechnicien d’apporter toutes garanties sur la valeur du niveau NPHE, et ce pour toute la durée d’utilisation de l’ouvrage. Il y a donc lieu de tenir compte du risque qu’une modification de l’environnement ne vienne, pendant la durée d’utilisation de l’ouvrage, modifier les écoulements. Au cas où l’utilisation d’un massif drainant ou équivalent serait envisagée, il conviendrait de tenir compte du peu de garantie que l’on peut escompter vis-à-vis de son bon fonctionnement sur une longue période. L’assise des massifs en Terre Armée® en zone inondable est proscrite.

7.5.

Remblai

7.5.1. Généralités Le remblai est constitué de matériau de qualité. Les spécifications à prendre en compte (critères granulométrique, chimiques, électrochimiques, teneur en eau, taux de compactage, contrôle de qualité du matériau, contrôle du compactage, …) sont celles : 

de la réglementation / des recommandations en vigueur (notamment le guide pour les terrassements routiers - GTR),



du référentiel Infrastructure IN 0091,



et des standards Terre Armée®.

Critère électrochimique : la résistivité du matériau de remblai ne peut être inférieure à 3 000 ohm/cm. Le remblai est monté au fur et à mesure de la pose des panneaux de parement, par couches de 30 à 35 cm (conformément au guide GTR). Les différentes couches sont pentées vers l’arrière du massif pour assurer l’assainissement de la plate-forme de remblai.

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COPIE7.5.2. Cas des zones de blocs techniques

La conception des massifs en remblai renforcé pour le soutènement de plateformes ferroviaires en arrière de ponts-rails ou de sauts de mouton doit prendre en compte la présence des blocs techniques. L’incompatibilité des armatures de renforcement avec le matériau constituant le bloc technique (grave traitée) peut amener à intercaler, dans le sens longitudinal de la voie, un soutènement en béton armé entre le pont-rail ou saut de mouton et l’ouvrage en Terre Armée®.

7.6.

Parement

Le parement (ou peau) est constitué de panneaux préfabriqués (écailles) en béton armé, dont l’épaisseur est de l’ordre d’une quinzaine de centimètres, et dont la géométrie en élévation assure une imbrication des éléments les uns dans les autres pour donner à l’ensemble une relative continuité vis-à-vis de certains mouvements. Des plaques d’appui souples sont disposées entre les écailles, sur les interfaces horizontales, pour éviter le contact béton / béton et conférer à l’ensemble du parement une nécessaire souplesse. Des bandes de matériau synthétique (filtre géotextile) sont placées à l’arrière des écailles, au droit des joints horizontaux et verticaux, pour éviter l’obstruction de ces derniers par le matériau de remblai. Tout autre type de peau est proscrit, notamment les peaux en treillis métallique. La première rangée d’écailles est positionnée sur un béton de propreté (non armé) d’épaisseur minimale 0,15 m. Des amorces sont intégrées aux écailles pour permettre la fixation des armatures. Pour ne pas gêner la surveillance de l’ouvrage, le parement n’est pas végétalisé.

7.7.

Armatures de renforcement et boulonnerie

Les armatures de renforcement sont constituées de plats crantés en acier EN 10025 - S355 J0 galvanisés à chaud, d’épaisseur courante 5 mm et de largeur 40 à 50 mm, disposés en lits horizontaux posés sur le terrain. Au besoin, pour de grandes longueurs d’armatures, un éclissage de ces dernières est possible. Les armatures sont reliées au parement, au niveau des amorces, par des boulons HR galvanisés à chaud. Caractéristiques courantes : boulons HR 10-9 M12 x 30 classe B. Elles ne peuvent être reliées entre elles les unes aux autres. Les amorces sont en acier EN 10025 - S355 J0 ; elles sont galvanisées à chaud. Les armatures synthétiques sont proscrites.

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COPIE 7.8.

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Complexe étanche en partie haute des massifs

Pour les soutènements ferroviaires, une géomembrane étanche avec dispositif de collecte des eaux est disposée en partie haute du massif. Ce dispositif, qui permet de limiter l’infiltration des eaux zénithales et des éventuels fluides perdus par les convois roulants, est prolongé jusqu’à 1 m au moins au-delà de l’extrémité des armatures de renforcement ; il est penté à 4 % au minimum vers l’arrière du massif et comporte, en partie basse, un drain permettant la collecte puis l’évacuation des eaux. Une couche de sable d’épaisseur 0,10 m est interposée entre la géomembrane et la structure d’assise proprement dite de la voie ferrée. Le positionnement du complexe étanche doit intégrer la présence des dispositifs d’assainissement de la plateforme ferroviaire (collecteur longitudinal et regards,…) et autres installations telles que les caniveaux à câbles, les supports caténaires, les éventuels écrans phoniques et garde-corps. Ces interfaces doivent être définies avec précision sur les plans d’exécution. Pour tous les soutènements non ferroviaires, un complexe étanche est également mis en place en tête de massif. Dans le cas d’ouvrages supportant une chaussée routière, ce dispositif limite le risque d’infiltration de sels de déverglaçage.

7.9.

Assainissement en partie basse des massifs

Du fait de la relative perméabilité d’un massif de soutènement en Terre Armée®, un assainissement doit être réalisé en pied de mur (drains, et évacuation des eaux collectées). La conception de ce dispositif doit être prise en compte en amont des études ; il ne doit pas amener un risque de déstabilisation de l’ouvrage.

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8.Dimensionnement, justifications Les spécifications du présent chapitre ne concernent que les ouvrages du domaine ferroviaire* réalisés selon le procédé Terre Armée® et relevant du § 2.2 « Ouvrages dont la tenue engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ». (*) cf. définition au § « Objet » du présent texte : il s’agit non seulement des ouvrages dont RFF est le propriétaire mais aussi des ouvrages appartenant à des tiers et dont la bonne tenue conditionne la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire.

8.1.

Généralités

Les textes applicables sont définis au § 5 du présent document. Pour ce qui concerne le dimensionnement et la justification des ouvrages, il s’agit principalement des Eurocodes et de la norme NF P 94-270 « remblais renforcés et massifs en sol cloué », complétés et/ou précisés par le présent document. Ci-après sont rappelées certaines indications fondamentales de la normalisation : (NF EN 1997-1 juin 2005 - extrait du § 1.3 « hypothèses ») 

Les données nécessaires au calcul sont recueillies, enregistrées et interprétées par du personnel possédant les qualifications nécessaires, les structures sont calculées par du personnel possédant les qualifications et l’expérience nécessaires.



Il existe une continuité et des communications adéquates entre les personnels impliqués dans le recueil des données, le calcul et l’exécution des travaux.



Une surveillance et un contrôle de qualité appropriés sont assurés dans les usines, dans les entreprises et sur le chantier.



L’ouvrage sera entretenu de manière convenable pour que sa stabilité et son aptitude au service soient assurées pendant la durée de vie de calcul.



L’ouvrage sera utilisé conformément à l’objectif défini lors du calcul.

(NF P 94-270 juillet 2009 - extrait de l’avant-propos) 

La connaissance des conditions de terrain dépend de l’importance et de la qualité des reconnaissances géotechniques. Cette connaissance et le contrôle de la qualité de la réalisation des travaux sont plus importants pour satisfaire les exigences fondamentales que la précision des modèles de calcul et des facteurs partiels ;



Les mécanismes de ruine à considérer doivent être plausibles et être identifiés en se basant sur des données de comportement d’ouvrages réels ou à défaut sur les résultats d’une modélisation appropriée.

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8.2. Particularités des ouvrages ferroviaires en remblai renforcé La stabilité interne des ouvrages ferroviaires en remblai renforcé, dont les soutènements en remblai rapporté renforcé de type Terre Armée®, est étroitement conditionnée par l’interaction entre les différents composants (remblai, renforcements, écailles) comme par la durabilité dans le temps des caractéristiques essentielles nécessaires à la justification de cette stabilité interne : le coefficient de frottement sol/armatures, la résistance et la déformabilité de ces dernières. Par ailleurs, quand le massif de remblai renforcé doit soutenir une infrastructure ferroviaire, il y a lieu de s’assurer que sa non-déformabilité (liée à la mobilisation par frottement, dans le massif, de l’ancrage des armatures soutenant le parement et stabilisant l’ensemble) est compatible avec les exigences de non-déformabilité de cette infrastructure (ceci est d’autant plus important que la vitesse est élevée). Enfin, pour des vitesses élevées, les impacts des essieux de convois génèrent à l’intérieur du massif composite en Terre Armée® des phénomènes encore mal connus pouvant avoir une incidence sur l’interaction sol/armatures (frottement).

8.3.

Catégorie de durée d’utilisation de projet

A défaut de spécifications contraires de la maîtrise d’ouvrage, les ouvrages de soutènement en Terre Armée® construits dans le domaine ferroviaire - qu’ils soutiennent ou pas les voies ferrées - sont classés en catégorie 5 vis-à-vis de la durée d’utilisation de projet*, soit donc une durée d’utilisation visée de 100 ans. Ceci ne préjuge aucunement du fait que cette espérance de vie soit réellement atteignable, compte tenu du retour d’expérience disponible et de la sensibilité particulière du procédé quant à sa durabilité. (*) cf. Clause 2.1 « Exigences de calcul » de l’annexe nationale à la NF EN 1997-1.

8.4.

Classe de conséquence

La classe de conséquence*, qui dépend de la complexité géotechnique du site et des conséquences de défaillance de l’ouvrage, est CC3, que les conditions de site soient considérées comme simples ou complexes. Ce classement est lié aux conséquences qu’un désordre ou dysfonctionnement de l’ouvrage pourrait entraîner sur la sécurité des circulations ferroviaires, et donc des voyageurs, par exemple : 

Cas d’un ouvrage soutenant une plateforme ferroviaire : déplacement excessif amenant une modification de la géométrie de la voie ou un désordre au niveau des installations ferroviaires (dysfonctionnement d’un appareillage sensible de signalisation, déversement d’un support caténaire, …) ;



Cas d’un ouvrage construit en bordure d’une voie ferrée : ruine, même locale, pouvant conduire à un engagement du gabarit ferroviaire.

(*) cf. NF EN 1990 et clause 2.1 « Exigences de calcul » de l’annexe nationale à la NF EN 1997-1.

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COPIE 8.5.

Ouvrages de soutènement en remblai rapporté renforcé : Terre Armée® et autres procédés

Catégorie géotechnique

Compte tenu de la classe de conséquences (CC3), les ouvrages de soutènement en Terre Armée® construits dans le domaine ferroviaire - qu’ils soutiennent ou pas les voies ferrées - sont placés en catégorie géotechnique* 3. (*) cf. clause 2.1 « Exigences de calcul » de l’annexe nationale à la NF EN 1997-1.

8.6.

Justifications et approches de calcul

8.6.1. Justifications à établir Sont à produire les calculs justificatifs suivants : Justifications

Textes de référence

Stabilité générale du site Approche de calcul : 3 Stabilité mixte (risque de rupture par glissement le long de surfaces recoupant au moins un lit de renforcements) NF EN 1997-1 Approche de calcul : 3 et annexe nationale Stabilité externe du massif (états limites à vérifier : portance du terrain de fondation et résistance au glissement de l’ouvrage sur sa base) Approche de calcul : 2

NF P 94-270

Stabilité interne du massif (dont la pérennité, dans le temps, de la résistance des armatures) Approche de calcul : 2 Ouvrage en conditions sismiques

NF EN 1997-1 NF EN 1998-1 et 5 et annexes nationales

Pour les ouvrages ferroviaires : Déplacements du massif, maintien de la géométrie de la voie le présent document ferrée (pour toute la durée d’utilisation de projet)

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COPIE 8.6.2. Stabilité interne d’un massif portant une plateforme

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ferroviaire Pour se prémunir des effets vibratoires liés au passage des convois ferroviaires (chargement cyclique et dynamique), les efforts maximaux dans les armatures de renforcement sont majorées par un coefficient de : 

1,20 pour les armatures situées à moins de 3 m sous le niveau du rail bas de la voie ;



1,10 pour les armatures situées à plus de 3 m sous le rail bas de la voie, jusqu’à 6 m.

En outre, en raison de différences d’interprétation apparues à l’occasion d’expérimentations, il y a lieu de prendre en compte, à titre conservatoire, un coefficient supplémentaire de 1,15 sur les 3 premiers mètres du massif à partir du niveau du rail bas de la voie, pour intégrer une réduction potentielle du coefficient de frottement sol/armatures au fil du temps. Le coefficient résultant à appliquer aux efforts maximaux dans les armatures de renforcement est alors de : 

1,38 pour les armatures situées à moins de 3 m sous le niveau du rail bas



1,10 pour les armatures situées entre 3 et 6 m sous le niveau du rail bas



1,00 pour les armatures situées à plus de 6 m du niveau du rail bas

Par ailleurs, dans certains contextes particuliers (conditions de vitesse d’exploitation et /ou de densité du trafic, sensibilité du tracé ou de la voie elle-même, conditions de maintenance de la plateforme ferroviaire, etc.), le marché pourra si nécessaire exiger que le massif soit conçu de telle manière que la plateforme ferroviaire reste stable dans l’hypothèse où la 1ère rangée d’écailles de parement ne serait plus en mesure d’assurer son rôle.

8.6.3. Déplacements, maintien de la géométrie de la voie pour un ouvrage ferroviaire L’une des conditions fondamentales de garantie de la sécurité des circulations ferroviaires, pour ce qui concerne le domaine Ouvrages d’Art, est la stabilité et le maintien de la géométrie de la voie ferrée (l’autre condition étant le non-engagement du gabarit ferroviaire). Il convient donc de s’assurer de la compatibilité du comportement du massif avec les exigences de géométrie de la voie en justifiant que, pendant la durée d’utilisation de projet, les déplacements du massif (en tête notamment) n’induiront pas de modification de la géométrie de la voie au-delà des seuils admissibles. Il s’agit de vérifier un état limite de service de non-déformation du massif sous l’effet des charges d’exploitation, sur la base d’une prévision des déplacements de l’ouvrage : déplacements verticaux (tassement de l’assise de la voie en fonction de la distance à la voie,…) et horizontaux. Les déplacements résultants sont à rapprocher des seuils admissibles. Les seuils relatifs au nivellement, au dressage et au gauche de la voie sont définis sur la base du référentiel Infrastructure : 

IN 1895 « Normes de maintenance de la géométrie et d’écartement pour lignes classiques et LGV parcourues à V ≤ 220 km/h … »



IN 00271 « Règles à respecter sur les chantiers de travaux de voie ou liés à la voie, sur lignes classiques et lignes à grande vitesse »

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et sur la base des indications fournies par les services locaux de la SNCF, en fonction de leur connaissance du terrain. Les valeurs limites à considérer dans les justifications sont précisées dans les marchés.

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9.Réalisation des ouvrages Les spécifications du présent chapitre ne concernent que les ouvrages du domaine ferroviaire* réalisés selon le procédé Terre Armée® et relevant du § 2.2 « Ouvrages dont la tenue engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ». (*) cf. définition au § « Objet » du présent texte : il s’agit non seulement des ouvrages dont RFF est le propriétaire mais aussi des ouvrages appartenant à des tiers et dont la bonne tenue conditionne la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire.

9.1.

Généralités

Au-delà d’une bonne conception, la pérennité d’un massif en Terre Armée® tient, pour une bonne part, à la qualité de sa réalisation et aux actions de surveillance. La construction de l’ouvrage doit donc faire l’objet de toutes les attentions, y compris l’aménagement du sol d’assise, la mise en œuvre des dispositifs d’étanchéité, de drainage et d’assainissement, les travaux relatifs aux éléments accessoires (massifs supports caténaires, écrans phoniques éventuels,..) ainsi que la mise en place des équipements de suivi. Il est utile de rappeler ici deux exigences essentielles de la normalisation qui portent sur la qualité de la réalisation : 

« Il existe une continuité et des communications adéquates entre les personnels impliqués dans le recueil des données, le calcul et l’exécution des travaux. »



« La connaissance des conditions de terrain et le contrôle de la qualité de la réalisation des travaux sont plus importants pour satisfaire les exigences fondamentales que la précision des modèles de calcul et des facteurs partiels. »

L’exécution des massifs proprement dits doit être conforme aux spécifications de la norme NF EN 14475 « Exécution des remblais renforcés ».

9.2.

Ingénierie géotechnique

Dans la continuité de la mission G2 (Etude géotechnique de projet, cf. § 7.1), les missions G3 (Etude et suivi géotechnique d’exécution) et G4 (Supervision géotechnique d’exécution) doivent être réalisées.

9.3.

Intervention de Terre Armée®

La réalisation de l’ouvrage doit prendre en compte la méthodologie et les spécifications particulières mises au point par Terre Armée®. La garantie que la réalisation est conforme à ses standards doit être apportée par la société Terre Armée®, qui doit présenter au maître d’œuvre en amont les contrôles réalisés sous sa responsabilité et qui l’engagent pour attester de la bonne réalisation de l’ouvrage. Ces

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contrôles portent autant sur les documents et procédures d’exécution que sur l’exécution des travaux proprement dite. L’exécution des massifs proprement dits doit être conforme aux spécifications de la norme NF EN 14475 « Exécution des remblais renforcés ».

9.4.

Assainissement, drainage et autres équipements

Les dispositifs d’assainissement et drainage doivent être réalisés avec soin et conformément aux plans d’exécution approuvés. Les contrôles portent non seulement sur la qualité de l’assise du massif, sur le remblai et ses armatures mais aussi sur : 

les dispositifs d’assainissement et drainage, y compris leurs interfaces avec le parement et les autres équipements (par exemple interfaces entre la géomembrane en partie haute et les dispositifs de drainage de la plateforme, les massifs supports caténaires, etc.),



les équipements de suivi (témoins de potentiel, témoins de durabilité, dispositifs de suivi topographique,…).

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10. Maintenance des ouvrages Les spécifications du présent chapitre ne concernent que les ouvrages du domaine ferroviaire* réalisés selon le procédé Terre Armée® et relevant du § 2.2 « Ouvrages dont la tenue engage la sécurité ou la régularité de l’exploitation ». (*) cf. définition au § « Objet » du présent texte : il s’agit non seulement des ouvrages dont RFF est le propriétaire mais aussi des ouvrages appartenant à des tiers et dont la bonne tenue conditionne la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire.

10.1.

Préambule

Le présent chapitre traite des dispositifs de surveillance des ouvrages, de réalisation proprement dite de cette surveillance et des solutions de confortement. Pour ce qui concerne les modalités d’implantation propres à permettre la réalisation de la maintenance (corrective notamment) des ouvrages en bordure de voies ferrées, il convient de se reporter au § 7.2 du présent document.

10.2.

Dispositifs, consistance et cycles de surveillance

10.2.1.

Textes applicables

Les recommandations du SETRA / LCPC sur la surveillance des ouvrages en Terre Armée® sont applicables : 

Les ouvrages en Terre Armée® - Recommandations et règles de l’art - Réimpression (LCPC/SETRA, 1991)



Les ouvrages en Terre Armée® - Guide pour la surveillance spécialisée et le renforcement (SETRA, 1994)



Recommandations pour l’inspection détaillée, le suivi et le diagnostic des ouvrages de soutènement en remblai renforcé par des éléments métalliques (LCPC, 2003)

Ces recommandations sont complétées et précisées, compte tenu des spécificités du domaine ferroviaire, par l’IN 1253 « Surveillance des ouvrages d’art et constructions apparentées » du référentiel Infrastructure, qui définit la consistance et la périodicité des différentes actions de surveillance. Les spécifications de l’IN 1253 sont elles mêmes précisées par les spécifications qui suivent.

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COPIE 10.2.2.

Dispositifs de surveillance

Les dispositifs suivants sont à mettre en place pour permettre la surveillance : 

des témoins de durabilité pour le contrôle de l’évolution de la corrosion des armatures de renforcement en nombre suffisant,



des témoins de potentiel pour la surveillance du potentiel électrique de l’ouvrage dans son environnement en nombre suffisant,



des repères fixes, ainsi que des cibles pour le suivi topographique en X, Y et Z de l’ouvrage,



si nécessaire tout autre appareillage tel que : tassomètres, inclinomètres, piézomètres.

Pour chaque projet individuel, le nombre et la nature des dispositifs de surveillance à mettre en œuvre devront être spécifiés.

10.2.3. Surveillance de la corrosion des armatures de renforcement Pour chaque ouvrage, des panneaux équipés de témoins de durabilité constitués d’armatures de longueur minimale 1 m sont mis en place lors du montage du massif. Les témoins sont prélevés à raison de 2 témoins par extraction. Les contrôles sont réalisés à l’occasion de certaines inspections détaillées (dont la périodicité est de 6 ans). Le rythme des contrôles est le suivant : 

1ere mesure : lors de la 1ème inspection détaillée de l’ouvrage, à 6 ans d’âge ;



2ème mesure : lors de la 2ème inspection détaillée, soit à 12 ans d’âge ;



puis 1 fois sur 3, soit tous les 18 ans.

Le nombre de témoins de durabilité à poser est à déterminer en fonction de la fréquence des contrôles (voir ci-avant) et de la durée de vie escomptée de l’ouvrage (on considère une durée de 100 ans). Les prélèvements des témoins devront être effectués par un organisme compétent bénéficiant d’un agrément validé par le Département des Ouvrages d’Art de la SNCF.

10.2.4.

Surveillance du potentiel électrique de l’ouvrage

Chaque ouvrage est équipé au minimum d’un témoin de potentiel. Toutefois, pour les ouvrages de grande longueur, un témoin est disposé tous les 200 m au plus. Le rythme des contrôles est le suivant : 

Mesure initiale de référence réalisée en continu pendant 24 h (à la mise en service de l’ouvrage) ;



Mesure annuelle pendant les 3 premières années. La 1ère année la mesure est réalisée en continu pendant 24 heures, pour vérifier l’incidence des circulations ;



Puis une mesure à chaque inspection détaillée de l’ouvrage (soit tous les 6 ans).

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La surveillance du potentiel électrique de l’ouvrage devra être effectuée par un organisme compétent, bénéficiant d’un agrément validé par le Département des Ouvrages d’Art de la SNCF.

10.2.5.

Surveillance topographique

Les relevés topographiques sont effectués dans les 3 directions. Les cibles sont disposées suivant des profils, espacés de 30 m au plus, à raison de 3 cibles par profil : une première en pied de parement, une deuxième à mi-hauteur du parement et la troisième au niveau de la 1ère rangée d’écailles haute. Chaque ouvrage doit être suivi sur 2 profils au minimum. Le rythme minimal des relevés est le suivant : 

1 campagne de relevés à l’issue de la construction de l’ouvrage,



1 campagne de relevés à l’issue des essais de chargement de l’ouvrage,



1 campagne de relevés tous les 3 mois pendant la 1ère année de service,



puis 1 campagne de relevés chaque année pendant les 6 premières années, le calendrier des campagnes suivantes étant à programmer en fonction des conclusions tirées des précédentes mesures.

10.3.

Solutions de confortement

L’assurance de la faisabilité d’éventuels travaux de maintenance (réparation ou plus) doit être obtenue à l’issue de la conception. Se reporter également au § 7.2 « Implantation des ouvrages » du présent document, ainsi qu’au paragraphe ci-après.

10.4. Réalisation de la maintenance corrective dans le cas d’ouvrages avec voie ferrée contiguë Les travaux de maintenance corrective (confortement, renforcement, …) peuvent nécessiter l’utilisation d’engins pouvant impacter la sécurité ou la régularité de l’exploitation ferroviaire : circulation d’engins de transport entre le parement et la voie contiguë, foreuse sur échafaudage, etc.), et les manutentions peuvent elles aussi interférer avec l’exploitation (pénétration dans le gabarit ferroviaire, …). C’est pourquoi les modalités d’intervention sur les ouvrages doivent être définies dès la conception de l’ouvrage luimême. Les travaux de maintenance corrective doivent être réalisés dans le respect des exigences de l’IN 0033 « Règles de conception, réalisation et contrôle concernant les ouvrages provisoires et les opérations de construction ». Les principaux risques à prendre en compte sont le risque de pénétration de personnes, d’engins ou de matériaux dans le gabarit ferroviaire et, le cas échéant, le risque électrique lié à la présence d’installations électriques de traction, et le risque d’endommagement des installations ferroviaires (câbles et autres dispositifs de signalisation, supports caténaires, feeders, assainissement de la plateforme, etc.).

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11. Procédure d’agrément des projets 11.1.

Ouvrages concernés

Le présent chapitre concerne les ouvrages Terre Armée®, qu’ils soient propriété de RFF ou de tiers, et dont la bonne tenue conditionne la sécurité et la régularité de l’exploitation ferroviaire (cf. § 2.2 du présent texte).

11.2.

Procédure d’agrément des projets

Tous les projets de réalisation des ouvrages visés au paragraphe précédent font l’objet d’une procédure de demande d’agrément. L’emploi du procédé pour un ouvrage donné ne peut être agréé que sur la base d’un dossier de demande d’agrément complet (voir constitution ci-après). L’agrément délivré peut limiter le domaine du procédé (hauteur, zones exposées au risque incendie ou de vandalisme, position par rapport aux installations ferroviaires, contexte environnemental, …).

La constitution minimale du dossier de demande d’agrément est la suivante : a

Descriptif du procédé, références (caractéristiques de résistance, de durabilité) et retour d’expérience.

b

Notes de calcul de principe justifiant l’efficacité du procédé (stabilité interne du remblai). Adaptation du procédé au contexte envisagé, prenant en compte les particularités du projet, de l’ouvrage et de la circulation ferroviaire (stabilité de talus, stabilité d’ensemble, dimensionnement de la structure prenant en compte les efforts statiques et dynamiques appliqués à l’ouvrage).

c

Prévision du comportement du remblai renforcé dans son contexte et sous exploitation (déformations prévisibles). Opérations de maintenance à planifier en fonction des prévisions ci-avant, y compris entretien de la végétation, traitement anticorrosion, nivellement de la voie, …

d

Méthode et programme de contrôle en place de l’ouvrage exécuté, permettant de vérifier que ce dernier est bien conforme aux hypothèses de calculs.

e

Note justifiant que le dimensionnement proposé assure une durée de service des éléments et de leur assemblage au moins égale à la durée d’utilisation prescrite (par défaut, 100 ans), ceci dans les conditions du site (agressivité des eaux et du sol, hydrogéologie et comportement du sol de fondation, effet de fatigue occasionné par les sollicitations ferroviaires, corrosion électrolytique, …).

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f

Dispositifs envisagés pour vérifier périodiquement que les éléments de renforcement et leurs assemblages conservent les caractéristiques d’intégrité nécessaires prévues dans le cadre de la justification de la durée d’utilisation (cf. item e ciavant). Dispositifs envisagés pour vérifier périodiquement que le comportement global du remblai est conforme aux prévisions (cf. item c ci-avant). Proposition d’une périodicité de contrôle adaptée et de critères d’alerte.

g

Procédés de confortement envisagés pour remédier à des défauts imprévus de comportement du renforcement, sans gêne pour l’exploitation ferroviaire. Le cas échéant, conditions restrictives associées telles que surlargeur d’emprise éventuellement envisagée (au-delà de celle prescrite par le présent document), durée des réparations et le cas échéant conséquences sur l’exploitation ferroviaire (interruptions, ralentissement, …).

h

Si la solution Terre Armée® n’est pas une exigence du marché : analyse comparative préalable des divers procédés envisageables (massif en Terre Armée®, mur cantilever traditionnel en béton armé, …).

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12. Procédés autres que le procédé « Terre Armée® » Sont visés ici les procédés de remblai renforcé autres que le procédé Terre Armée®. D’une manière générale, il appartient aux promoteurs de ces « autres procédés » d’apporter la preuve de leur compatibilité avec les exigences, dans le temps, de sécurité et de performance de l’exploitation ferroviaire (notamment les aspects déformabilité des ouvrages en relation avec les exigences fortes de maintien de la géométrie de la voie). Quelles que soient les conditions d’exploitation (la vitesse notamment), cette démonstration doit s’appuyer sur : 

les exigences de base édictées des Eurocodes : notamment le § 2.1 de la NF EN 1990, et les § 2.1 et 2.4.1 de la NF EN 1997-1.



les objectifs édictés au tome IV « Ouvrages d’art » de l’IN 3278 : § 4.2 « Principes directeurs ». Pour ce qui concerne les soutènements en remblai rapporté renforcé, ces spécifications de l’IN 3278 - document relatif aux lignes à grande vitesse - sont à appliquer sur le réseau classique.



les règles du tome II « Ouvrages en terre » de l’IN 3278, spécifiques aux « remblais renforcés ». Comme pour le tome IV, les spécifications du tome II sont à appliquer pour les ouvrages du réseau classique.



les objectifs de maintien de la géométrie de la voie.

Dans tous les cas, la mise en œuvre de ces procédés devra se faire en respectant les spécifications minimales imposées par le présent référentiel aux ouvrages en Terre Armée®, en particulier : -

les contraintes géométriques d’implantation par rapport à la voie ferrée et de hauteur maximale

-

les limitations de vitesse d’exploitation

-

les dispositions constructives, dans la mesure où elles sont extrapolables

-

les spécifications relatives à la surveillance et la maintenance des ouvrages.

Pour les procédés de remblai renforcé autres que le procédé Terre Armée®, la procédure de demande d’agrément définie au § 11 est applicable, mais la consistance minimale du dossier est à compléter par la présentation de références explicites, notamment dans le domaine ferroviaire, et des retours d’expérience correspondants. Les parements autres que ceux constitués d’écailles en béton armé sont proscrits.

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Annexe 1 : Textes de référence

La présente annexe 1 recense les principaux textes utiles : spécifications et normes européennes (STI, Eurocodes), normes françaises, textes du référentiel Infrastructure (IN), guides et recommandations, et éléments de bibliographie.

Spécifications Techniques d’Interopérabilité S.T.I relatives au sous-système « infrastructure » du système ferroviaire transeuropéen.

Normalisation européenne et française Ingénierie géotechnique NF P 94-500 Missions d’ingénierie géotechnique - Classification et spécifications

Conception Eurocode 0 NF EN 1990 Bases de calcul des structures NF EN 1990/A1 Amendement A1 à la NF EN 1990 (annexe 2 de la NF EN 1990) et annexes nationales NF P 06-100-2 et NF EN 1990/A1/NA Eurocode 1 NF EN 1991 Actions sur les structures, et annexes nationales Eurocode 2 NF EN 1992 Calcul des structures en béton, et annexes nationales Eurocode 3 NF EN 1993-1 Calcul des structures en acier, et annexes nationales

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Eurocode 7 et norme française sur les remblais renforcés et massifs en sol cloué NF EN 1997-1 Eurocode 7 - Calcul géotechnique - partie 1 : règles générales et annexe nationale NF EN 1997-1 / NA NF EN 1997-2 Eurocode 7 - calcul géotechnique - partie 2 : reconnaissance des terrains et essais NF P 94-270 Calcul géotechnique - Ouvrages de soutènement - Remblais renforcés et massifs en sol cloué. Cette norme s’est substituée à la norme NF P 94220-0, -1 et -2 ainsi qu’à la norme NF A 05 252 (durabilité) Eurocode 8 NF EN 1998 Calcul des structures pour leur résistance au séisme, et annexes nationales, notamment : NF EN 1998-5 : partie 5 de l’Eurocode 8 : Fondations, ouvrages de soutènement et aspects géotechniques, et annexe nationale NF EN 1998-5/NA

Exécution NF EN 14475 Exécution de travaux géotechniques spéciaux - remblais renforcés

Armatures à haute adhérence NF EN 10025 NF EN ISO 1460 galvanisation NF EN ISO 1461 galvanisation à chaud

Boulonnerie pour armatures NF A 35-557 acier NF E 25-112 boulons NF E 25-513 rondelles NF A 91-121 galvanisation à chaud

Amorces en acier galvanisé NF EN 10025 NF EN ISO 1460 galvanisation NF EN ISO 1461 galvanisation à chaud

Parement béton NF EN 15258 Produits préfabriqués en béton - éléments de murs de soutènement NF EN 206-1 Béton - Spécifications, performances, production et conformité

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Remblai NF P 11 -300 Classification des matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme

Traction électrique / courants vagabonds NF EN 50122-2 + A1 Applications ferroviaires / Installations fixes : Mesures de protection contre les effets des courants vagabonds issus de la traction électrique en courant continu

CCTG travaux Tous fascicules

Règlementation ferroviaire spécifique Référentiel ouvert : IN 3278 Référentiel pour la réalisation des LGV - Partie génie civil (RFF / SNCF) RFN-IG-IF 01 C-01 n°003 Référentiel technique LGV dans le cadre des PPP ou de DSP IN 0032 Conception et calcul des ouvrages d art du Réseau Ferré National (titre de l’édition de 1985 : Conception et calcul des ouvrages en béton, en métal ou mixtes) IN 4470 Conception et calcul des ouvrages d’art du Réseau Ferré National aux Eurocodes IN 0034 Exécution des ouvrages en béton armé et béton précontraint IN 0091 Spécifications techniques pour la fourniture des granulats utilisés pour la réalisation et l’entretien des voies ferrées Référentiel interne SNCF, non diffusable à l’extérieur de l’entreprise : IN 1253 Surveillance des ouvrages d’art et constructions apparentées (SNCF) IN 1257 Surveillance des ouvrages d’art sur lignes à grande vitesse (SNCF) IN 2085 Prescriptions techniques pour la surveillance et la maintenance des fondations d’ouvrages d’art (SNCF) IG 6031 Recommandations sur les investigations et missions d’ingénierie géotechnique à réaliser pour l’étude des ouvrages d’art ferroviaires (SNCF)

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Guides, recommandations Les ouvrages de soutènement - Guide de conception générale (SETRA, 1998)

Les ouvrages en Terre Armée® - Recommandations et règles de l’art- réimpression (LCPC/SETRA, 1991) Les ouvrages en Terre Armée® - Guide pour la surveillance spécialisée et le renforcement (SETRA, 1994) Recommandations pour l’inspection détaillée, le suivi et le diagnostic des ouvrages de soutènement en remblai renforcé par des éléments métalliques (LCPC, 2003) Guide pour les terrassements routiers (GTR) - Réalisation des remblais et des couches de forme (LCPC/SETRA, 1992 réédité en 2000) Conception et réalisation des terrassements (2007) Guide de remblayage des tranchées et réfection de chaussées (SETRA/LCPC, 1994) Recommandations « Clouterre » 1991 Additif 2002 aux recommandations « Clouterre »

Bibliographie Bulletin du CETE OA (SETRA) n°55 : Bilan des investigations réalisées sur des ouvrages en Terre Armée (2007)

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Fiche d’identification Identification du texte Titre

Ouvrages de soutènement en remblai rapporté renforcé : Terre Armée® et autres procédés

Référentiel

Référentiel Infrastructure

Nature du texte

Document d’application

Niveau de confidentialité

Ouvert

Concerne la sécurité de l’exploitation ferroviaire

Non

Émetteur

Projets Système Ingénierie PSIGT-OA

Référence Index utilisateur (plan de classement) Complément à l’index utilisateur Ancienne référence

IN00203 (EF 2 B 21)

Date d’édition

25-09-2013

Version en cours / date

Version 01 du 25-09-2013

Date d’application

Applicable dès réception

Mode de distribution initiale

Standard

NG EF 2 B 21 n°1

Approbation Rédacteur T. Defrel

Vérificateur 25/09/13

V. Talfumiere

Approbateur 25/09/13

P. Schmitt

25/09/13

B. Plu

Textes remplacés IN 0203, Ouvrages en Terre (notice générale EF 2 B 21 n°1) édition du 25-11-1985

Textes abrogés 

Dispositions régionales ou locales qui ne seraient pas conformes au présent document.

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Textes de référence Se reporter à l’annexe 1. Ci-dessous les principaux textes : Dans SYSPRE 

Procédure IN 1253 « Surveillance des ouvrages d’art et constructions apparentées »



Procédure IN 4470 « Conception et calcul des ouvrages d’art du Réseau Ferré National aux Eurocodes »

Hors SYSPRE 

Eurocodes structuraux, notamment NF EN 1990, 1991, 1992, 1993, 1997, 1998 et leurs annexes nationales



NF P 94-270



NF EN 14475

Historique des éditions et des versions Edition

Version

Date de version

Date d’application

25-11-1985

-

25-11-1985

25-11-1985

25-09-2013

Version 01

25-09-2013

Dès réception

Mise à disposition / distribution Type de média : Papier / Intranet

Distribution Organismes de la direction de l’entreprise avec distribution par indicatif Organismes de la direction de l’entreprise PSIGT-OA, PSIGT-LVE, DMR ER IM sans distribution par indicatif Directions régionales Entités supra régionales

CI- PI-PIOA-PIEG-PIEV-TP-TPDIR-TPQSE

Établissements

SV-SVO-SVQS-SV10

Organismes rattachés Collection individuelle Entités concernées

Toutes.

Particularités de distribution

Standard

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Services chargés de la distribution Nom de l’organisme

Coordonnées

Distribution initiale

Service général

Répartition, tél. : 30 58 08 Routage, tél. : 30 58 14

Distribution complémentaire

Prestataire de stockage

Site de commande du prestataire accessible aux seuls gestionnaires de documentation à partir du Système de Prescription

Résumé Le présent texte, qui porte sur les soutènements en Terre Armée®, actualise les connaissances disponibles depuis la précédente édition du texte et fait le point sur les particularités du procédé vis-à-vis des exigences de sécurité et de régularité de l’exploitation ferroviaire. Il précise le domaine et les modalités d’utilisation du procédé et en reformule les modalités d’agrément.

Accompagnement du texte Le déploiement de ce texte prévoit une présentation officielle aux Chefs de groupe ouvrages d’art en PRI dans le cadre de l’animation métier assurée par PSIGT-OA.

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