Le 28 mars 2026, une étude parue dans le journal Tunnelling and Underground Space Technology soulève de sérieuses questions sur la durabilité du caoutchouc utilisé pour les joints d’étanchéité des tunnels sous-marins. Réalisée par des ingénieurs de l’Université Shijiazhuang Tiedao (STDU) en Chine, cette recherche met en lumière des défauts potentiels dans ces joints, et remet en cause des idées reçues chez les professionnels de l’ingénierie.
Des soucis de durabilité pour les joints d’étanchéité
Les tunnels sous-marins, comme le tunnel de Yuliangzhou en Chine, s’appuient sur des joints en caoutchouc appelés joints GINA pour empêcher l’eau d’entrer. Jusqu’ici, on estimait que ces joints pouvaient garder les tunnels au sec pendant au moins 100 ans. L’étude montre cependant qu’il faut revoir cette estimation : le problème n’est pas forcément visible à l’œil nu, mais relève d’une « perte de force d’étanchéité cachée ».
Les chercheurs ont mené un test de vieillissement accéléré de 90 jours sur des échantillons du tunnel de Yuliangzhou. Sous compression et en contact avec de l’eau de mer, ces échantillons ont perdu 67,66 % de leur capacité d’étanchéité. Le test indique que le joint devient plus dur et plus dense en surface, tout en perdant sa capacité d’étanchéité au fil du temps.
Ce que les observations disent sur la mécanique
La courbe de vieillissement observée suit trois étapes distinctes : un déclin rapide au départ, puis un ralentissement du taux de dégradation, et enfin une atténuation plus lente. Après les 90 premiers jours, les liaisons chimiques internes du matériau se sont affaiblies et la flexibilité a diminué, ce qui annonce une baisse de performance sur les décennies suivantes. Les chercheurs ont mesuré une augmentation de la dureté de 14,18 % et une hausse de la densité de 5,88 %. Ces changements, provoqués par l’attaque de l’eau salée et de l’oxygène, réduisent progressivement la capacité d’étanchéité du caoutchouc.
Même si, en théorie, le joint restait au-dessus de l’indice minimal d’étanchéité, la rotation des sections du tunnel et la réduction de pression sur les bords inférieurs ont été identifiées comme des points faibles favorisant les infiltrations d’eau. Une ouverture de seulement 0,047 mètre entre les sections suffit à compromettre l’étanchéité.
