En génie des tunnels, le système de drainage est primordial. Le filet de drainage composite tridimensionnel est un matériau couramment utilisé dans ce domaine. Quelles sont donc ses applications dans les tunnels ?
I. Caractéristiques techniques du réseau de drainage composite tridimensionnel
Le filet de drainage composite tridimensionnel est constitué d'une âme en maille plastique tridimensionnelle en polyéthylène haute densité (PEHD) et d'un géotextile perméable collé double face. Sa structure centrale est un canal de drainage formé par des nervures verticales et des nervures de support transversales supérieures et inférieures, assurant ainsi une grande stabilité. Il présente de ce fait trois avantages techniques majeurs :
1. Capacité de drainage efficace : La perméabilité peut atteindre 2500 m/j, ce qui équivaut à l'effet de drainage d'une couche de gravier d'un mètre d'épaisseur, et peut drainer rapidement les infiltrations dans le tunnel.
2. Résistance à la haute pression : Il peut supporter une charge de haute pression de 3000 kPa pendant une longue période, l'épaisseur du noyau de la maille est de 5 à 8 mm et la résistance à la traction est ≥ 36,5 kN/m, assurant un fonctionnement stable dans des conditions géologiques complexes.
3. Fonction de protection complète : Il possède des fonctions d'antifiltration, de perméabilité à l'air et de renforcement des fondations, formant un système de protection intégré de « protection antifiltration-drainage ».
II. Quatre principaux scénarios d'application en ingénierie des tunnels
1. Couche de drainage derrière le revêtement
La pression de l'eau se génère facilement en raison de l'accumulation d'eau souterraine derrière le revêtement du tunnel, ce qui peut entraîner des fuites et même des dommages structurels. Un réseau de drainage composite tridimensionnel est installé entre le revêtement et la roche environnante afin de former un canal de drainage longitudinal qui dirige les infiltrations de la montagne vers le fossé latéral pour leur évacuation.
2. Système de drainage en arc inversé
La voûte inversée est sujette aux déformations dues au gel et à l'accumulation d'eau. Un filet de drainage composite tridimensionnel est utilisé en combinaison avec une couche de gravier pour accélérer le drainage des eaux souterraines. Sa structure tridimensionnelle permet de bloquer la remontée capillaire et de prévenir les dommages causés par le gel hivernal.
3. Couche de drainage de la paroi latérale
Dans un tunnel dont la roche environnante est friable, les infiltrations d'eau dans les parois latérales peuvent facilement déstabiliser la structure de soutènement. Utilisée comme couche de drainage latérale, la grille de drainage composite tridimensionnelle permet non seulement d'évacuer les eaux d'infiltration, mais aussi de limiter la déformation de la roche environnante grâce à sa haute résistance à la traction. Les essais montrent que sa résistance au cisaillement est supérieure de 40 % à celle des matériaux traditionnels, ce qui garantit la stabilité des parois latérales.
4. Couche de transition pour le drainage du portail du tunnel
Le portail du tunnel est sujet à l'effondrement en raison des infiltrations d'eau de surface. Un réseau de drainage composite tridimensionnel est installé derrière le revêtement du portail afin de former une couche de transition qui dirige l'eau de surface vers le fossé de drainage. Sa résistance à la corrosion lui permet de résister à l'érosion par les eaux souterraines acides et d'assurer une stabilité à long terme.
III. Points de construction et contrôle de la qualité
1. Contrôle du sens de pose : Le sens longitudinal du rouleau de matériau doit être perpendiculaire à l'axe du tunnel afin de garantir que le canal de drainage soit cohérent avec le sens d'écoulement de l'eau.
2. Traitement des joints : Utiliser une boucle ou une technologie de soudage pour fixer, la longueur de chevauchement est ≥15 cm et utiliser des clous en forme de U ou des sangles en polymère pour connecter tous les 0,3 m.
3. Protection du remblayage : Le remblayage doit être terminé dans les 48 heures suivant la pose, la taille maximale des particules du matériau de remplissage est ≤6 cm et un compactage mécanique léger est utilisé pour éviter d'endommager la structure du noyau en treillis.
Date de publication : 29 juillet 2025
