Tunnels : dénivelé maximum

Pour les ingénieurs et les autres (Note : les ouvrages d'art sont désormais classés avec les axes concernés) ...

Tunnels : dénivelé maximum

Messagepar lorix » Ven 14 Juin 2013 11:20

Bonjour, Il arrive parfois que des tunnels (Mont-Blanc, Fréjus...) ferment à cause d'un trop grand différentiel de pression entre les deux extrémités du tunnel, est-ce que vous savez quelle en est la raison ? Et du coup existe-t-il un dénivelé maximum pour les tunnels sachant la pression diminue avec l'altitude ? Merci :)
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Re: Tunnel: dénivelé maximum

Messagepar rerefr » Ven 14 Juin 2013 12:10

Il arrive fréquemment que le temps soit complètement différent entre les 2 extrémités : d'un coté un grand soleil mais de l'autre, la pluie. Cela crée aussi des différences de pression.
Mais je ne savais pas que des tunnels pouvaient fermer pour cette raison. A savoir qu'au centre des tunnels, la pression est beaucoup plus forte qu'aux extrémités à cause du poids de la montagne au-dessus (d'où les oreilles qui se bouchent)
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Re: Tunnels : dénivelé maximum

Messagepar lorix » Ven 14 Juin 2013 13:34

Oui c'est bien évidemment les conditions climatiques variables aux deux extrémités qui créent le différentiel de pression. Par contre la pression créée par le poids le montagne t'es sûr de ça ? Pour moi celle ci est supportée par la structure du tunnel et le reste de la montagne ; et la pression dans le tunnel est proche de la pression atmosphérique.
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Re: Tunnels : dénivelé maximum

Messagepar rerefr » Ven 14 Juin 2013 15:17

En effet, c'est bien le passage d'un train qui provoque les surpressions.
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Re: Tunnels : dénivelé maximum

Messagepar marsupilud » Dim 16 Juin 2013 12:51

Une idée : si les différences de pression sont trop grandes, alors le tunnel est parcouru par de violents courants d'air, qui peuvent peut-être rendre inutilisables les dispositifs d'évacuation des fumées.
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Re: Tunnels : dénivelé maximum

Messagepar YET » Dim 16 Juin 2013 16:01

Sans vouloir rappeler à certains de douloureux souvenirs d'école, il n'y doit pas y avoir beaucoup de vent si la pression du coté bas est égale à celle du côté haut plus la différence de hauteur fois la densité de l'air fois la gravité (pour les unités et les détails voir "principe fondamental de l'hydrostatique" ou "Bernouilli") (en prenant pour hypothèse une densité à peu près identique, sinon c'est plus compliqué). (bon ce n'est pas un forum de physique ni de maths...)
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Re: Tunnel: dénivelé maximum

Messagepar cartomi » Dim 16 Juin 2013 17:32

rerefr a écrit: A savoir qu'au centre des tunnels, la pression est beaucoup plus forte qu'aux extrémités à cause du poids de la montagne au-dessus (d'où les oreilles qui se bouchent)

Euh, non, le "poids" de la montagne c'est (en petite partie, le reste c'est ce qu'il y a autour du tunnel) pour la structure du tunnel, pas pour l'air contenu qui est un fluide qui naturellement va se déplacer pour tenter de parvenir a l'équilibre.
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Re: Tunnels : dénivelé maximum

Messagepar Gilles V » Lun 17 Juin 2013 22:27

YET a écrit:Sans vouloir rappeler à certains de douloureux souvenirs d'école, il n'y doit pas y avoir beaucoup de vent si la pression du coté bas est égale à celle du côté haut plus la différence de hauteur fois la densité de l'air fois la gravité (pour les unités et les détails voir "principe fondamental de l'hydrostatique" ou "Bernouilli") (en prenant pour hypothèse une densité à peu près identique, sinon c'est plus compliqué). (bon ce n'est pas un forum de physique ni de maths...)


C'est vrai si l’atmosphère était la même des deux cotés mais il faut prendre en compte les phénomènes météo... Sur des tunnels à grande distance et avec des entrées séparés par une chaine alpine, on peut peut-être monter à 0,2-0,3 bar de différence... Et là, avec Bernoulli, on obtient une vitesse non nulle.
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Re: Tunnels : dénivelé maximum

Messagepar Ced » Jeu 08 Aoû 2013 19:19

Le poids de la montagne est soutenu... Par la montagne, et un peu par la voute du tunnel... Mais il y des tas de forces de cohésions internes qui vont que la voute de reprend surement toute la "colonne" de roches au dessus d'elle.
Bon

Par contre pour la coup de la différence de pression entre deux entrée de tunnel, j'ai bien l’explication. C'est bien une différence de pression atmosphérique du à des phénomènes météo (et non de delta d'altitude, vraiment trop faible pour ça créer quelque chose de significatif) qui cause ces fermetures.
Il peut y avoir de grosses différences de pression lors d'épisode de foehn. Une chaine de montagne est une barrière naturelle aux vents, et le foehn se lève lorsque le flux dominant est perpendiculaire à cette chaine.
La pression atmosphérique diminuant avec l'altitude, la température de l'air diminue, par détente adiabatique, d'abord selon le taux adiabatique sec.
Si l'humidité est assez grande au départ, la vapeur d'eau contenue dans l'air va se condenser à partir du niveau où il atteint la saturation, ce qui réchauffe l'air. En effet, le rayonnement solaire, qui a fourni de la chaleur et permis de faire s'évaporer l'eau au niveau du sol, est restitué à l'air par la chaleur latente. Le taux de diminution de la température de la parcelle d'air se fera donc à partir de ce moment selon le taux adiabatique humide plus lent, tant qu'il y aura de la vapeur à condenser.
Si l'air est stable au-dessus de la chaîne de montagne, la parcelle soulevée ne peut continuer sa montée une fois la cime passée et redescend l'autre versant. Il est alors sous le point de saturation car l'eau est tombée sous forme de pluie. Lorsqu'il descend, l'air se comprime (puisque la pression augmente vers le bas) et donc sa température augmente par compression adiabatique selon le taux adiabatique sec.

De fait il y a un flux d'air qui se crée pour "équilibrer" ces deux états atmosphériques totalement différent tant au niveau de la pression que des températures...(coté au vent -> basse pression et fraicheur , coté sous le vent -> haute pression et chaud)

C'est notamment le cas pour le massif du Mont Blanc, très haut donc amplifiant le phénomène, et orienté sud ouest/ nord est donc très sensible aux épisodes de vents d'ouest / nord ouest (flux dominant) ou de sud / sud est (un vent de sud peut aussi être canalisé par le val d'Aoste). Lorsqu'une puissante dépression arrive du nord ouest, c'est souvent lors de ces cas là qu'il y a fermeture du tunnel.
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