Civil engineering caverns do not span over 35 m and most are below 25 m. Mine openings and natural caves provide stable caverns spanning up to 100–200 m. Arch masonry bridges reach 60–70 m. A scale effect works by reference to the fracture intercept, but more through the action of gravity on the loosened zone. It works also in a more psychological way through the increased results of any cave-in. The influence of the natural ground structure and the working method is by far more important than the one of depth of cover. Prestress by tendons associated to natural arching might allow to easily reach spans about 100 m.
Die Spanweiten bautechnisch errichter Kavernen liegen maximal bei 35 m und meistens unter 25. Dagegen sind bei bergmannisch hergestellten Honlraumen und in natuerlichen Höhlen standfeste Kavernen bis zu 100 - 200 m Spannweite möglich, wahrend gemauerte Gewölbe Spannweiten von 60 ＿ 70 m erreichen können. Der Massstab spielt mit Ruecksicht aut den Abstand der Trennflachen, aber besonders hinsichtlich der Schwerkraft der aufgelockerten Zone eine Rolle. Hinsichtlich der weitreichenden Folgen bei einem Einsturz haben die Abmessungen weiterhin noch einen psychologischen Effekt. Viel wichtiger als die ueberdeckung ist der Einfluss der natuerlichen Gebirgsstruktur und der angewendeten Ausbruchsmethode. Eine Vorspannung mit Felsankern in Verbindung mit dem natuerlichen Gewölbeeffekt lasst es mög1ich erscheinen Spannweiten von ca. 100 m zu erreichen.
Les cavernes de genie civil ne deepassent pas 35 m de portee et la plupart sont inferieures à 25 m, alors que les mines et les grottes montrent des cavites stables de 100 et 200 m de Portee, et que les voûtes des ponts en maçonnerie atteignent 60–70 m. L''effet d''echelle joue par rapport à la maille de la fracturation, mais surtout par l''action de la pesanteur sur la zone decomprimee. 11 joue enfin de façon psychologique par l''augmentation des consequences d''un eboulement. L''influence de la structure du terrain et celle de la methode d''execution sont beaucoup plus importantes que celle de la profondeur. La precontrainte Par tirants associee à l''effet de voute devrait permettre d''atteindre aisement une portee de l''ordre de 100 m.
Dans beaucoup de cas, l'echelle des ouvrages humains tend à croître avec Ie developpement des civilisations. Par exemple les portees des ponts sont en augmentation constante depuis l''antiquite. Mais contrairement à ceux des ouvrages d''art aeriens, les projeteurs d''ouvrages souterrains ne semblent pas desireux de depasser les dimensions dejà ilustrees par un nombre relativement grand decavernes en service. Cette timidite limiteIe recours au sous-sol pour implanter desactivites qui pourraient y beneficier denombreux avantages. En particulier et pourciter un seul exemple, le developpement decentrales nucleaires souterraines est aupoint mort faute de confiance dans des cavernesun peu plus grandes que les dimensions dejà classiques (WATSON et al.)Jusqu''à une epoque tres recente (moinsde vingt ans), la stabilite des cavernes n'etant pas soumise au calcul. L''empirisme etant la seule garantie de l''ingenieur, on pouvait comprendre sa prudence. L''usage du calcul s''est affirme depuis, notamment pour la belle caverne de Veytaux (amenagement hydroelectrique Hongrin-Leman, Suisse) (RESCHER). En même temps est apparue la technique des tirants precontraints qui a permis de resoudre elegamment des problemes difficiles en toute securite.
I l paraît donc paradoxal que les garanties nouvelles apportees par des methodes de calcul puissantes et des methodes de soutenement non moins puissantes n''aient pas ete mises à profit pour faire un pas vers des cavites de plus grande taille. Il paraît paradoxal aussi que ce probleme de taille n''ait jamais ete traite dans les nombreuses reunions consacrees depuis vingt ans aux cavernes artificielles, en particulier Oslo 1969 (Large permanent underground openings), Phoenix 1971 (Underground rock chambers), Lucerne 1972 (Symp. int. sur la construction de cavites souterraines), Stockholm 1977 et 1980 (Rockstore), Madrid 1981 (Uso industrial del subsuelo). C''est seulement à Hanovre 1981 (Underground siting of nuclear power plants) que divers projets de grandes cavites ont ete dessines schematiquement et que des recherches sur leur stabilite ont ete envisagees (PAHL)
Le Comite francais de mecanique des roches a donc charge un groupe de travail de preparer quelques reflexions sur ce sujet, en profitant de l''experience accumulee notamment par les centrales hydroelectriques souterraines et par les stockages souterrains. Les grottes et les cavites minieres sont mises à profit aussi.
