Tunnel de Soumagne

Le projet s’inscrit dans le cadre des travaux de construction des lignes à grandes vitesses (LGV) en Belgique, et plus spécifiquement ceux de la LGV reliant Bruxelles à la frontière allemande, sur 147 kilomètres, en passant par Louvain et Liège. C’est sur cette voie, une section de 42 kilomètres, que VINCI Construction Grands Projets a été sollicité pour construire un tunnel de plus de 6 kilomètres, entre Chenée et Soumagne, proche de la station thermale de Chaudfontaine et à environ 10 kilomètres de Liège. D’une longueur totale de 6,5 kilomètres, le lot comprend 5,9 kilomètres de tunnel proprement dit et 2 tranchées couvertes, respectivement de 177 mètres et 413 mètres. Avec une pente de 1,7 %, ce tunnel à double voie se caractérise par une section excavée de l’ordre de 110 m².

CONTEXTE

En Belgique, le réseau autoroutier, comme le réseau ferroviaire, est extrêmement dense. Afin de les désengorger et de doter le pays d’infrastructures de taille, le choix d’un réseau de train à grande vitesse s’inscrit dans une vision d’avenir pour le pays. En 1987, les gouvernements français et belge se mobilisent pour construire une première ligne à grande vitesse (LGV) internationale : la LGV Nord-Europe. Cette ligne est un axe principal entre les capitales de ces 2 pays et permet la connexion entre Paris et Bruxelles en moins de 1h30.
Mais pour les connexions vers le Nord (Amsterdam) et vers l’Est (Cologne), les infrastructures n’étaient toujours pas adaptées aux moyens techniques. C’est pourquoi, dans une logique de développement et de modernisation, le gouvernement belge a décidé de construire 3 nouvelles lignes à grande vitesseLGV sur le territoire : la première ligne située entre Louvain et Liège, la deuxième entre Louvain et Bruxelles, et, enfin, la ligne entre Liège et la frontière belgo-allemande.

TECHNIQUE

La conception de l’ouvrage est basée sur la « nouvelle méthode autrichienne » (l’idée générale de cette méthode est d’utiliser la roche intacte située à quelques mètres du tunnel pour stabiliser celle qui se situe plus près de l’ouvrage).
Le tunnel a été creusé par sections partielles (calotte, stross, radier) sauf dans les calcaires viséens et les terrains favorables du Westphalien, où le creusement a été réalisé en pleine section. Une des difficultés majeures de ce projet fut d’ailleurs ce passage dans la faille de Magnée séparant 2 entités rhéologiques différentes, caractérisées par un comportement cassant, et par un comportement plastique. Les terrains sont formés de lentilles charriées et abondamment faillées sur plusieurs dizaines de mètres. C’est pourquoi, entamé au moyen de machines à attaque ponctuelle, le tunnel a dû être poursuivi à l’explosif. Le creusement, entamé à la machine à attaque ponctuelle (technique imposée par le maître d’œuvre), a été au final, à l’initiative du groupement d’entreprise, réalisé à l’explosif, à la satisfaction totale de tous les intervenants. 4 attaques ont été mises en œuvre : 2 depuis les extrémités et 2 depuis un puits central d’une cinquantaine de mètre de diamètre ouvert depuis la surface.
La structure finale est constituée d’une coque extérieure (soutènement) destinée à reprendre une partie des contraintes du massif. Elle est composée de béton projeté fibré, de boulons et de cintres.
Des techniques particulières (voûte parapluie, barres ou panneaux de protection, tirants et injections) ont été réalisées lors de la traversée de terrains instables (failles, karsts, galeries minières, couches de charbon exploitées). Un système de drainage et d’étanchéité a été installé. Ce complexe est constitué d’une membrane drainante alvéolée, d’un géotextile et d’une membrane PVC qui sont reliés au système d’évacuation des eaux placé dans le radier. Il vise à empêcher toute augmentation de pression hydrostatique au voisinage du tunnel.
La coque intérieure, elle, est en béton coffré, d’une épaisseur de 30 centimètres. Elle a comme rôle de reprendre les efforts supplémentaires (colmatage du drainage) et de permettre la mise en place des différents équipements (électricité, dispositif anti-incendie).

Le tunnel de Soumagne a été réalisé dans un contexte géologique difficile présentant des lithologies très variées, une tectonique compliquée, d’anciennes exploitations minières et des zones karstifiées. Malgré cela, le creusement du tunnel a été achevé dans les délais et dans les budgets prévus et sans incidents majeurs.

IMPACT

Ce tunnel est le plus long tunnel ferroviaire de Belgique. Construit sur le tracé de la ligne TGV Bruxelles-Liège-Cologne (LGV3), il relie l’agglomération liégeoise et la vallée de la Meuse au plateau de Herve, avec un dénivelé de 120 mètres. Sa construction aura duré de 2001 à 2005, et les premiers trains à grande vitesse y circulent depuis 2009 à une vitesse de 200 km/h.
Cette infrastructure fait partie du réseau à grande vitesse, et permet de relier la Belgique aux principales villes européennes en un temps record. Ce réseau finalisé se compose de 3 axes principaux qui relient les frontières à la capitale. La France, la Grande-Bretagne, les Pays-Bas et l’Allemagne ne sont désormais plus qu’à quelques heures de la Belgique. Ce projet d’envergure internationale permet de placer la Belgique au cœur de l’Europe en la dotant d’infrastructures de taille.
Le réseau à grande vitesse belge compte  ainsi 314 kilomètres de lignes, dont 200 kilomètres de lignes à grande vitesse. La vitesse des trains y oscille entre 160 km/h et 300 km/h. Le réseau a été intégré au maximum à l’infrastructure existante. Les nouvelles lignes à grande vitesse sont donc combinées aux réseaux routier et ferroviaire. Depuis son inauguration, le réseau à grande vitesse permet aux voyageurs un gain de temps considérable.

Experts du projet

Maître d’ouvrage
Société Nationale des Chemins de Fer Belges

Maître d’œuvre
Tuc Rail

Chiffres clés

Dates d’exécution
mai 2001 à août 2005  

Terrassements
670 000 m3

Béton 
290 000 m3

Aciers
10 000 t