Tunnel - Définition et Explications

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Histoire des tunnels

Diverses installations fortifiées étaient équipées de tunnels plus ou moins secrets permettant à leurs occupants de s'enfuir ou de circuler sans être vus. De nombreux tunnels ont été construits dans le cadre d'activités minières ou nécessaires pour amener de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...), ainsi les qanats qui ont été réalisés dans des régions désertiques ou les tunnels construits en Palestine à Jérusalem (tunnel construit par Ézéchias, vers 700 avant J.-C., amenant l'eau de la source de Gihon au bassin de Siloé) ou à Gezer (tunnel d'une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'environ 67 m construit au milieu du 2e millénaire (Un millénaire est une période de mille années, c'est-à-dire de dix siècles.) avant J.-C. pour permettre l'accès à une source souterraine).

  • La plus ancienne mention d'un tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de...) est celle de Diodore de Sicile (La Sicile (Sicilia en italien) est une région autonome d'Italie et la plus grande île de...) décrivant le tunnel de Babylone qui aurait été construit par la reine Sémiramis, il y a près de 4 000 ans.
  • Eupalinos dirigea la construction d'un tunnel à travers une montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la...) pour amener l'eau d'une source dans la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour...) de Samos (Samos (en grec ancien Σάμος) est une île grecque de la mer...) vers 520 avant J.-C.
  • Sur la Via Flaminia a été construit le tunnel routier du Furlo entre Cagli et Fossombrone réalisé sous Vespasien et terminé en 76 après J.-C.
  • Les constructions à l'époque romaine des aqueducs nécessaires à l'alimentation en eau les villes ont été l'occasion de construire des galeries souterraines. Il en était de même pour l'évacuation des eaux usées et on peut encore voir à Rome le cloaca maxima datant, dans sa structure actuellement visible, de l'époque d'Auguste. Des galeries soutrraines ont été construites pour réguler les niveaux de lacs, comme celle du lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il...) Fucino faisant 5 679 m, celle du lac de Nemi de 1 650 m.
  • Le plus ancien tunnel construit pour le passage d'un canal est le souterrain de Malpas construit par Pierre-Paul Riquet sur le canal du Midi en 1679.

C'est le développement du réseau ferroviaire (Un réseau ferroviaire est un ensemble de lignes de chemin de fer, de gares et d'installations...) au XIXe siècle qui a entraîné le percement de très nombreux tunnels pour éviter les rampes importantes (non seulement à cause de la faible adhérence des roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par...) sur les rails, mais aussi du ratio puissance/poids médiocre des locomotives à vapeur). De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), c'est plutôt la nécessité d'avoir le meilleur profil en plan (grands rayons de courbure) pour les rames à grande vitesse (On distingue :) qui conduit à la construction de tunnels (le tronçon de LGV Florence-Bologne en construction comporte 73 km de tunnels sur 78 km de longueur totale, la première LGV française Paris-Lyon ne comporte aucun tunnel, mais au prix de rampes sensibles (3,5 %). C'est aussi l'encombrement du sol et la difficulté de restructurer l'urbanisme (L’urbanisme est à la fois un champ disciplinaire et un champ professionnel recouvrant...) existant dans les agglomérations urbaines qui poussent à l'utilisation du sous-sol, notamment avec les métros malgré le triplement du coût et une certaine claustrophobie (La claustrophobie est la peur irrationnelle des espaces confinés, des petites pièces, de...) des voyageurs.

L'amélioration des moyens techniques et la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) politique pour faciliter les déplacements permettent d'envisager des ouvrages très ambitieux comme le tunnel sous la Manche, et plus généralement sous les détroits (Dans la politique européenne, les « Détroits » (substantivés, sans plus de...) ou les grands tunnels de base transalpins, en construction (Saint-Gothard) ou en projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) (Lyon-Turin, Brenner). Les tunnels longs sont très souvent affectés au chemin de fer (Le chemin de fer est un système de transport guidé servant au transport de personnes et...) (et à ses dérivés comme le maglev) car le risque d'accident est moindre et les longs trajets souterrains seraient fastidieux pour les transports (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou...) individuels ; en outre, cela évite l'émission de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) polluants en milieu confiné et simplifie le problème de la ventilation.

Tunnel ou pont ?

Pour traverser une rivière (En hydrographie, une rivière est un cours d'eau qui s'écoule sous l'effet de la...) ou un bras de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), un tunnel est généralement plus coûteux à construire qu'un pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours...). Il existe cependant beaucoup de raisons de choisir un tunnel plutôt qu'un pont :

  • Des considérations de navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) peuvent intervenir dans ce choix. Il est possible d'éviter d'avoir recours à des pont levants ou à des ponts suspendus, en créant des tunnels à certains endroits de la traversée, rendant ainsi le trafic fluvial ou maritime possible.
  • Les ponts exigent habituellement sur chaque rivage une plus grande emprise que des tunnels ; dans les secteurs où l'immobilier est particulièrement cher (Manhattan, Hong Kong (Devise nationale : Sapientia et Virtus) etc.), c'est un facteur fort en faveur des tunnels.
  • Dans le cas du projet Big Dig à Boston, un système de tunnels a été choisi afin d'augmenter la capacité du trafic.
  • Un tunnel permet d'éviter des difficultés liées aux marées ou au mauvais temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) pendant la construction (comme dans le tunnel sous la Manche de 50 km)
  • Pour des raisons esthétiques (préservation de la vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...), du paysage)
  • Pour des raisons de résistance du sol au poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...) de l'ouvrage.
  • Pour des raisons écologiques. Le tunnel à la différence de la route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie...), d'une voie ferrée (Une voie ferrée est un chemin de roulement pour les convois ferroviaires, constitué d'une ou...), ou de certains ponts n'a pas d'impact en termes de fragmentation écopaysagère ou de pollution lumineuse (L’expression pollution lumineuse (light pollution, ou photopollution pour les anglophones)...) et le roadkill y est limité si l'entrée des animaux y est limitée par des aménagements adaptés aux ouvertures. Ainsi les mesures conservatoires faisant suite à une étude d'impact peuvent se traduire par la construction d'un tunnel. Le ferroutage est une solution permettant (comme dans le tunnel sous la manche) de limiter la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le...) de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) par les micro et nanoparticules.

Il existe de nombreux exemples pour lesquels on a choisi de traverser des rivières ou des bras de mer en construisant un tunnel plutôt qu'un pont : Holland Tunnel, Lincoln Tunnel entre le New Jersey (Jersey est la plus grande des îles Anglo-Normandes, dont la capitale est Saint-Hélier. Sa...) et Manhattan (Manhattan est l'une des cinq circonscriptions (borough) de la ville de New York (les quatre autres...), Westerscheldetunnel aux Pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) Bas, tunnel sous la Manche.

Alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié...), solutions mixtes ?

  • Quelques traversées de fleuves ou de bras de mer combinent les avantages du pont et du tunnel en les faisant se succéder ; on les appelle alors logiquement « ponts-tunnels ». Ce sont par exemple le pont tunnel d'Øresundsbron (Le pont de l'Øresund, et son prolongement par une île puis un tunnel, relie les villes de Malmö...) reliant le Danemark à la Suède, et le pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine (Le pont-tunnel Louis-Hippolyte-La Fontaine est un tunnel puis un pont de 1,8 kilomètre...) à Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande...).
  • Au moins un projet de « pont-tunnel » a été étudié en France par la DDE du nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) parmi d'autres solutions à la fin des années 1990 et au début des années 2000 (abandonné depuis): le projet de franchissement du lit majeur de l'Escaut à Proville dans le cadre du contournement-Sud de Cambrai. Il s'agissait d'une forme particulière de « pont-tunnel » comprenant un tube routier posé sur un viaduc (Un viaduc est un ouvrage d'art routier ou ferroviaire qui franchit une vallée, une...) qui aurait permis le franchissement de l'Escaut naturel et de l'Escaut canalisé tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) en limitant l'incidence des véhicules sur le milieu naturel environnant. Cet axe routier aurait en effet amené les véhicules à traverser la canopée (La canopée est l'étage supérieur de la forêt, en contact direct avec...) de deux massifs forestiers, de taille limitée, mais uniques dans cette région particulièrement déboisée. Il aurait de même coupé (Un coupé est une voiture fermée, à deux portes (parfois trois avec hayon ou quatre comme l'ont...) un important couloir de migration animale ayant vocation de corridor biologique de grande valeur (d'importance européenne) et unique dans la région. Le tube aurait ainsi permis de réduire le bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....) et les perturbations liées aux véhicules ainsi que les nuisances liées à l'éclairage nocturne. Il était proposé de tester la végétalisation des piles du pont et de l'enveloppe formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de...) le tunnel, ce qui aurait peut-être pu conférer à cette structure une fonction d'écoduc.
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