Block-in-matrix structure – tunneling in hard soil and/or weak rock Structure blocs-en-matrice – construction de tunnels dans les sols indurés et/ou les roches tendres

The city bypass tunnel of Waidhofen an der Ybbs (Austria) is situated in an intricate geological-geotechnical complex consisting of soil, hard soil, weak rock and solid rock. Marls and marly limestone (Waidhofener formation) predominate followed by tectonic breccia of the Alpine cliff zone, which is a tectonic melange zone. Materials of this kind universally have isolated interior blocks (shaded areas) embedded in a matrix (blank area) called “block-in-matrix” requiring a particular characterization of the mechanical rock mass properties. The complex geological and morphological situation required the application of various tunneling methods including open cuts, cut-and-cover sections and the New Austrian Tunneling Method (NATM). During construction in creeping slopes increased movements were triggered, which required the installation of a sophisticated monitoring system. On the basis of monitoring data and additional ground investigations structural measures were assessed that enabled safe tunneling in the creeping slope. RÉSUMÉ Le tunnel urbain de Waidhofen an der Ybbs (Autriche) est situé dans un mélange complexe géologique-géotechnique comprenant des sols, des sols indurés, des roches tendres et des roches solides. Les marnes et les marno-calcaires (formation de Waidhofen) dominent, suivis par des brèches («breccia») tectoniques de la zone d'escarpement alpin, qui est une zone de mélange tectonique. Les matériaux de cette nature comprennent toujours des blocs isolés (surfaces ombrées) insérés dans une matrice (surface blanche) et sont appelés «blocs-en-matrice». Ils requièrent une caractérisation particulière des propriétés de la masse rocheuse. La situation géologique et morphologique complexe a nécessité l’application de diverses méthodes de construction de tunnels, comprenant des tranchées ouvertes, des tranchées couvertes, ainsi que la Nouvelle Méthode Autrichienne (NATM). Durant la construction dans des pentes en mouvement lent, des déplacements accrus ont été déclenchés, ce qui a nécessité l’installation d’un système de suivi sophistiqué. Sur la base de données du suivi et de reconnaissances des terrains additionnelles, des mesures structurelles ont été évaluées et ont permis de creuser avec sécurité dans ces pentes.