Innovation 3D au service des tunnels de demain

À l’occasion du World Tunnel Congress 2026 à Montréal, Arnaud Hochart et Guillaume Lefrançois, experts géologie et travaux souterrains chez Implenia ont présenté l’innovation qu’ils ont développé avec les équipes sur le chantier du TELT CO08 : l’utilisation de modèles 3D photogrammétriques générés directement au front de taille pour améliorer la cartographie géologique et le pilotage des travaux souterrains.

Développée à partir d’une solution déjà utilisée sur nos projets suisses puis adaptée aux contraintes opérationnelles du Lyon-Turin, cette approche illustre concrètement la transformation numérique en cours dans le domaine du tunnel.

Une nouvelle approche du levé de front géologique

Dans les tunnels excavés à l’explosif, l’observation des conditions géologiques au front est essentielle pour adapter les soutènements temporaires et sécuriser l’avancement. 

Traditionnellement, ces analyses reposent sur des relevés manuels réalisés par les géologues de terrain : croquis, mesures directes et interprétations visuelles. Une méthode historique mais qui présente certaines limites, notamment en matière de sécurité, de reproductibilité et de cohérence des données.

Pour répondre à ces enjeux, les équipes ont intégré sur le chantier TELT CO08 une solution de photogrammétrie capable de générer rapidement un modèle 3D géoréférencé du front excavé.

Le principe : réaliser une série de photographies calibrées du front de taille afin de reconstruire un modèle 3D extrêmement détaillé et exploitable directement pour l’analyse géologique et géotechnique.

Une innovation pensée pour les contraintes du chantier

L’un des défis majeurs était d’intégrer cette technologie sans ralentir le cycle de creusement drill & blast, où chaque minute compte.

Les acquisitions photogrammétriques sont aujourd’hui réalisées en moins de cinq minutes, avec 30 à 50 photographies prises directement après excavation. Cette rapidité permet d’intégrer le relevé dans les opérations courantes du chantier sans perturber l’avancement.

Les équipes ont également développé des solutions spécifiques pour répondre aux contraintes du tunnel :

• Système laser de géoréférencement sans cible au front,
• Eclairage autonome haute puissance,
• Workflow de traitement compatible avec les outils géotechniques existants. 

Le résultat : des modèles 3D réalistes, précis et facilement exploitables pour la compréhension des structures géologiques.

D’un outil de cartographie à un véritable outil stratégique

Initialement mise en œuvre pour améliorer la cartographie géologique, la photogrammétrie a rapidement révélé un potentiel beaucoup plus large. 

Les modèles 3D permettent aujourd’hui :

• d’analyser les familles de discontinuités,
• d’identifier des configurations de dièdres rocheux,
• d’améliorer les analyses structurales,
• d’anticiper certaines anomalies géologiques,
• d’aider à l’adaptation des soutènements,
• de vérifier la cohérence entre soutènements théoriques et réels,
• d’évaluer les hors-profils et volumes excavés. 

Un cas concret présenté lors du WTC concernait l’identification anticipée d’une importante zone de cisaillement à proximité d’un futur rameau. L’intégration des données géologiques dans le modèle 3D du projet a permis aux équipes d’anticiper les conditions dégradées et de préparer les mesures de soutènement adaptées avant même d’atteindre la zone concernée. 

Une brique vers le jumeau numérique du tunnel

Au-delà du suivi géologique, cette innovation contribue progressivement à la création d’un véritable environnement numérique du tunnel.

Les modèles 3D sont désormais utilisés pour :

• Produire des récolements plus homogènes,
• Améliorer le contrôle qualité du béton projeté,
• Analyser les volumes excavés,
• Faciliter la collaboration entre équipes travaux, géologues et management,
• Intégrer les données géotechniques dans l’environnement BIM du projet.

Cette continuité numérique ouvre également des perspectives nouvelles en matière de maintenance, de visualisation immersive ou de gestion patrimoniale des infrastructures souterraines.

Une illustration concrète de la digitalisation des tunnels

À travers cette présentation au WTC Montréal 2026, Arnaud et Guillaume ont montré comment une technologie développée pour répondre à un besoin opérationnel terrain peut évoluer vers un véritable outil collaboratif et stratégique pour les grands projets souterrains.

Cette approche illustre la place croissante des technologies numériques dans les métiers du tunnel :

• Amélioration de la sécurité,
• Meilleure qualité des données,
• Aide à la décision,
• Optimisation des ressources,
• Capitalisation des connaissances tout au long du cycle de vie des ouvrages. 

Développée au plus près des réalités du terrain, cette approche démontre comment une innovation opérationnelle peut progressivement devenir un véritable outil stratégique pour les tunnels de demain.