Découverte de l’A40 : secrets de viaducs titanesques

Les trajets en voiture sont souvent longs et ennuyeux… parce que vous ne circulez pas sur les bonnes routes ! Vous avez déjà emprunté l’A40 ? On la surnomme l’autoroute des titans parce qu’elle est presque exclusivement composée d’ouvrages d’art (non pas un viaduc mais neuf et trois tunnels). C’est juste impressionnant.

Pour info, l’A40, c’est la route qui relie le tunnel du Mont-blanc à Mâcon et qui ensuite franchit le Jura par la cluse de Nantua-Bellegrade.

Alors aujourd’hui je vous propose de découvrir les secrets de construction de quelques viaducs titanesques de l’A40 : ceux qui m’ont le plus impressionnée parmi les plus impressionnants, les géants des géants, le high level du pont !

PS : en prime, il y a un concours à la fin !

Le viaduc de Nantua

On commence à l’entrée de l’autoroute des titans, par le viaduc de Nantua. Ce viaduc n’est pas un viaduc mais un ensemble de deux viaducs puisque composé de deux viaducs indépendants : le nord et le sud. Tous deux ont une longueur de 1003m et une portée principale de 124m.

viaducs de l'A40 Nantua

Difficultés rencontrées

Contre toute attente, la difficulté de ce viaduc (et plus généralement de ces ouvrages) tiens moins à sa taille qu’à l’environnement. En effet, cet ouvrage devait s’adapter à de nombreuses contraintes :

  • – contourner des habitations
  • – éviter la RN4
  • – tenir compte du tracé de la voie ferrée
  • – à cause des nouvelles lois sur la récupération de l’eau, les concepteurs devaient y ajouter un champ captant d’eau

Les piles et culées

Le viaduc est constitué d’une dizaine de piles constituées de caissons coulés en place, grâce à l’utilisation d’un coffrage grimpant.

Les trois premières piles sont évasées à leur base et creuses. La première a été construite sur des éboulis,  tandis que les deux autres ont été construites sur des alluvions.

Celles-ci ont été fondées par la technique des parois moulées. Cette méthode consiste à creuser une tranchée que l’on remplit de boue benthonique. Le rocher atteint, on place dans le trou une armature. On y introduit également une buse au travers de laquelle on fait couler du béton. Enfin, on enlève le mélange boue ciment et on coule une semelle.

Les autres piles sont fondées directement au rocher.

Le tablier

La méthode de construction du viaduc de Nantua est une méthode par encorbellement successif, avec des voussoirs coulés en place à l’aide de 5 équipages mobiles.

construction viaduc de Nantua

Pour cela, on part du voussoir sur pile (voussoir monté avec une grue et collé à la pile). On pose ensuite les coffrages soutenus par l’équipage mobile de chaque côté et on coule les voussoirs). Des demis fléaux (ou demi travées) sont établies de part et d’autre de chaque pile puis raccordées. C’est ce qu’on appelle le clivage.

Aucun appareil d’appui n’a été nécessaire pour ce viaduc. En effet, les maîtres d’œuvres ont estimé que la hauteur des piles était suffisante pour assumer les contraintes et dilatations du tablier. On parle d’élasticité du matériau.

La principale difficulté a été le raccordement de ce viaduc avec le tunnel de la Chamoise. En effet, il était impossible de construire une pile à proximité de l’ouverture du tunnel à cause des risques d’éboulement. Afin de compenser l’énorme masse qui devait être rattachée au tunnel, un contrepoids a été construit à la base de l’ouverture du tunnel.

construction viaduc de Nantua

Une autre photo pour le plaisir ?

autoroute des titans Nantua

Le viaduc du Tacon

Il a été construit de la même manière que le viaduc de Nantua. Ses piles ont été construites par coffrage auto grimpant, et son tablier par encorbellement successif.

Parmi ses caractéristiques, on peut citer :

  • – ses voussoirs sont vides
  • – les caissons sont plus épais lorsqu’il y a contact avec la pile et moins épais ailleurs.

Le viaduc de Neyrolles

Sa longueur est de 800m pour le tablier amont, et d’environ 1000m pour le tablier aval.

Il contourne au ras du talus d’éboulis les falaises du Mont Cornet. De ce fait lors de sa construction, les maître d’ouvrage se trouvaient dans une situation très délicate, avec des couches géologiques très redressées et des éboulis…

D’où l’utilisation de puits marocains pour les fondations. Ce sont des trous cylindriques entièrement bétonnés mis en place lorsque le sol est instable. Tout d’abord on élabore leur couronne, construite par excavation partielle du sol. Des tranches d’environ 1/3 du cylindre sont bétonnées successivement. Une fois la couronne bétonnée, on la remplit de béton.

construction viaduc de Neyrolles autoroute des titans

construction viaduc de Neyrolles autoroute des titans

Le tablier est construit par encorbellement successif. Les voussoirs préfabriqués sont amenés sur la pile qui est construite. Une poutre le prend en charge et l’ajuste sur le fléau en cours de construction. Le problème qui se dresse alors est que la poutre est droite alors que la route est courbe. Donc on a légèrement incliné et avancé la poutre, et on la ripe pour la mettre dans le profil du viaduc.

Pour éviter que les éboulis n’endommagent la pile, on utilise des coqs (dispositif placé à l’arrière des piles et ancrés dans le rocher).

Tout au long de la construction de ce viaduc, les terrassements préliminaires (pistes de chantier et plates formes de travail) ont été limités au minimum indispensable et surtout immédiatement soutenus par la suite.

Les viaducs des Glacières et de Sylans

Ces deux viaducs de l’A40 présentent la même morphologie originale et novatrice. Voici le viaduc des glacières ci-dessous.

autoroute des titans A40

Le viaduc des glacières est situé à proximité d’un versant montagneux. Sa conception présente de nombreux avantages parmi lesquels :

  • – facilité d’intégration dans le paysage
  • – économies de poids (-15%), et donc diminution du nombre de piles
  • – augmentation de la longueur des travées

L’originalité de ce viaduc réside en fait dans sa construction dite en treillis spatial ou en treillis en X. De l’extérieur, l’ouvrage ressemble à une succession de X, tandis que sur la tranche, le voussoir prend la forme d’un W. On peut voir ci-contre le schéma d’un voussoir complet (8 X).

voussoir Sylans autoroute des titans

Des câbles de précontrainte sont visibles à travers la structure en treillis. Chaque X assure la liaison des efforts entre le tablier supérieur et le flanc inférieur.

C’est la construction par encorbellement successifs avec mise en place de voussoirs préfabriqués en béton à l’aide d’une bipoutre de lancement (les deux voussoirs sont posés simultanément de part et d’autre de la pile). Pour faciliter le glissement, des appuis en téflon ont été installés entre le tablier et les piles, afin de limiter la sollicitation des poutres en flexion.

Viaduc de Charix

Ce viaduc d’un kilomètre de long fait partie des ouvrages de l’A4. Son rôle est de franchir le vallon de Pisevache entre Nantua et Bellegarde-sur-Valleserine.

autoroute des titans

Sa construction par Spie Batignoles et CITRA a durée 3ans à compter de 1985. La mise en place de  2 tabliers parallèles en béton précontraint s’est effectué par poussage à l’aide d’haubanage provisoire.

Le poussage consiste à construire l’ouvrage sur le rebord du plateau et à pousser au fur et à mesure le tablier du viaduc sur les piles. Après avoir montré les piles par coffrage grimpant, comme on l’a vu précédemment, des vérins verticaux soulèvent le tablier (pesant plusieurs centaines de tonnes), puis d’autres vérins horizontaux le pousse sur une vingtaine de centimètres. Les vérins de soulèvement se déplacent avec le tablier sur une semelle spéciale. Une fois que les vérins horizontaux sont arrivés en bout de course, on fait revenir les vérins de soulèvement. L’opération est renouvelée autant de fois que nécessaire.

Des plaques de téflon ont été installées sur les appuis pour permettre au tablier de glisser sur les piles pendant le poussage. Pour éviter tout mouvement du viaduc pendant le poussage, un soutien a été établi à l’aide de haubans provisoires. Un mas de haubanage est ainsi placé sur la première travée pour soutenir le voussoir en porte à faux. De la même manière, pour atténuer ce porte à faux, on utilise un bec.

Cette technique du poussage ne peut s’appliquer qu’à un arc de cercle parfait.

autoroute des titans Charix

Et maintenant, place au concours

Depuis aujourd’hui, je participe à nouveau au rendez-vous mensuel inter-blogueur organisé par le coin des voyageurs : #EnFranceAussi . C’est grâce à ce rendez-vous, que j’essaie de vous faire découvrir nos coins préférés.

Pour ceux qui me suivent, vous le savez sans doute déjà, ce Rendez-vous s’est associé à Gallimard Loisirs  pour vous permettre, de gagner deux Geoguides. Ce mois-ci, c’est Les plus beaux weekends plein sud.

Comment participer ?

Le jeu se déroule du 1 au 15 mai 2018.

Alors pour participer, il suffit de commenter un des articles du rendez-vous (cet article ou celui de votre choix parmi les blogs participants)

ET

de commenter la page Facebook #EnFranceAussi (en indiquant le blog que vous avez commenté).

Ensuite, il y aura un gagnant parmi les blogueurs, et un autre gagnant parmi les lecteurs. Pour en savoir plus, le règlement est disponible ici.

Liste des autres participants :

Pour marque-pages : Permaliens.

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12 réponses à Découverte de l’A40 : secrets de viaducs titanesques

  1. Wow! On en apprend des choses! Merci

    • Plume dit :

      et oui, quand on touche à ce que je connais, j’essaie de partager, en espérant être compréhensible bien sûr !!!

  2. sophie dit :

    Merci pour cet article très documenté et technique !

  3. Pierre dit :

    Merci Plume !! Ton article m’a beaucoup plu ! Figure-toi que je l’ai prise cette autoroute et qu’on peut effectivement avoir le vertige sur les plus hauts viaducs, particulièrement dans le sens Bellegarde – Bourg-en-B ! Mon seul regret est de n’avoir pas pu prendre de photos… un peu dangereux en conduisant n’est-ce-pas 🙂

    • Plume dit :

      Et tu n’as même pas pensé écrire dessus ? C’est dans l’est très élargi lol.
      N’aie aucun regret, les plus belles photos se font en longeant l’autoroute, pas dessus, et encore moins en conduisant…
      Moi j y étais en voyage scolaire, conduite par un super chauffeur de bus, du coup les photos ne sont pas top (photos de mon appareil 1er prix d il y a 15 ans, et parfois à travers la vitre du bus), mais ça avait l’avantage de ne pas être dangereux!!!

  4. Pierre dit :

    Oui, c’est dans le grand Grand-Est donc ça marche ! 🙂 Encore faut-il que je reprenne la route qui suit l’A40 … un petit AR Nantua-Annecy, ça peut faire une belle balade en voiture l’été !

  5. tania dit :

    c bien complexe ces viaducs
    pleins de choses sont à prendre en compte, de nombreuses contraintes
    je ne connais pas du tout la région

  6. Cecile dit :

    Un ouvrage incroyable est toujours émerveillé lorsque l’on passe dessus

  7. Merci pour cette visite très complète !