Atténuer les risques géotechniques liés au tunnel routier sous marin le plus profond, le plus long et le plus grand jamais construit à Hong Kong

Project Profile image of Largest Sub-Sea Road Tunnel in Hong Kong
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RENSEIGNEMENTS SUR LE PROJET

Client
Projet commun Dragages-Bouygues (pour le propriétaire du bien, service de la Voirie du gouvernement de la Région administrative spéciale de Hong Kong)

Location
Hong Kong

La liaison Tuen Mun‑Chek Lap Kok (TM‑CLKL) est une voie de transport sous-marin stratégique, construite pour réduire la congestion routière et raccourcir le trajet entre le Nord-Ouest des Nouveaux Territoires de Hong Kong et l’Aéroport international de Hong Kong au moyen d’un tunnel sous-marin à double courant de circulation de 4,1 km.

À 55 m sous le niveau de la mer, il s’agit du tunnel routier sous‑marin le plus profond, le plus long et le plus grand jamais construit à Hong Kong. Il a été construit à l’aide du plus grand tunnelier au monde, d’un diamètre de 17,6 m, ainsi que de deux tunneliers de 14 m de diamètre et d’un mini‑tunnelier pour la construction des 57 rameaux de communication.

Au cours du projet de quatre ans, Golder a fourni des services géotechniques spécialisés pour le tronçon « Southern Landfall » du projet, surmontant les défis importants posés par les conditions géotechniques complexes des sols mous compressibles et par la pression élevée des eaux souterraines. Les conditions de sol du tronçon « Southern Landfall » comprenaient des sols remis en état de même que des dépôts marins et alluviaux mous compressibles, qui pouvaient se déposer ou fluer, présentant un risque de déformation inacceptable des structures.

L’équipe de Golder a combiné son expertise approfondie en matière d’atténuation et d’analyse des risques géotechniques à l’utilisation d’outils d’ingénierie numérique, dont les logiciels gINT (Bentley), HoleBASE (Keynetix), MicroStation et PLAXIS, pour modéliser et analyser les interactions complexes entre les conditions du sol, la conception des tunnels et des géostructures, et les processus de construction.

Pour atténuer les risques d’ovalisation potentielle à long terme du tunnel (déformation des anneaux de galerie et répercussions sur la stabilité et la disponibilité de service) en raison de la dissipation de l’excédent de pression interstitielle et du fluage à long terme de l’argile alluviale dans les sols nouvellement remis en état, des panneaux en barrette ont été construits près des deux côtés des tunnels pour durcir le sol et le revêtement des tunnels.

À l’aide du logiciel PLAXIS 3D, Golder a optimisé la conception des barrettes de stabilisation des tunnels, en fonction de la quantité et des dimensions physiques. La conception originale exigeait 158 barrettes de 19,2 m de longueur; cependant, Golder a pu réduire en toute sécurité le nombre requis, le faisant passer à 106 barrettes, parmi lesquelles 46 ont été raccourcies de près de 3 m. Cela a permis d’économiser environ 16 millions de dollars US et 2 mois de construction et d’éviter l’émission de 1 500 tonnes de dioxyde de carbone.

De plus, Golder a joué un rôle crucial dans le succès de la conception du « bouchon » visant à assurer l’étanchéité visant à assurer l’étanchéité lorsque le tunnelier a commencé et a terminé à forer le tronçon Southern Landfill, entrant dans les tranchées couvertes et les structures des puits de ventilation sud, et en sortant. Golder a également déterminé la pression des boues appropriée (ou pression de soutènement en taille) nécessaire pour maintenir la stabilité durant le creusement du tronçon Southern Landfall du tunnel.

Des risques géotechniques complexes ont été relevés au début du projet, à mesure que les conditions des sols étaient examinées et comprises. Des mesures d’atténuation proactives ont été appliquées avec succès, ce qui a permis d’exécuter le projet dans les délais et le budget prévus.

La conception du projet comportait des avantages environnementaux par rapport aux projets routiers habituels, y compris une réduction des inconvénients pour le public pendant la construction, une diminution du recours aux coffrages et aux ouvrages provisoires, ainsi que l’absence de dragage et de pollution de l’eau de mer (grâce au transport efficace à la surface des boues au moyen de conduites).

L’aménagement sécuritaire, rentable et en temps opportun de cet important projet de transport devrait apporter des avantages sociaux, économiques et environnementaux à Hong Kong en réduisant la distance et le temps de trajet jusqu’à l’aéroport et en évitant les émissions générées par la congestion routière.

Le tunnel TM-CLKL a remporté le prix « Grand projet de l’année » de 2019 de l’International Tunnelling and Underground Space Association (ITA) (budget de plus de 500 M€).

Golder a remporté le prix Year in Infrastructure 2020 de Bentley Systems dans la catégorie de la géotechnique pour son travail sur le projet du tronçon « Southern Landfall » de la liaison Tuen Mun‑Chek Lap Kok.

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