Analyse numérique tridimensionnelle des tassements provoqués par le creusement d'un tunnel par la technique du prédécoupage mécanique : Application à la traversée souterraine de Toulon

BOURGEOIS, E

Résumé :

'L'utilisation de la méthode des éléments finis est classique dans le domaine des tunnels : elle permet d'obtenir une estimation des efforts dans le soutènement au moyen de calculs bidimensionnels en section transversale (en s'appuyant sur la méthode convergence-confinement) et de vérifier ainsi le dimensionnement de l'ouvrage. Une autre application de la méthode des éléments finis est le calcul des déplacements induits par le creusement du tunnel, et plus particulièrement des tassements provoqués en surface. On propose ici une analyse tridimensionnelle des tassements liés à la technique du prédécoupage mécanique, réalisé avec le progiciel CESAR-LCPC. Les résultats permettent de donner une estimation du tassement maximal, de l'étendue latérale et longitudinale de la cuvette de tassements. Ils montrent la sensibilité des résultats aux paramètres utilisés pour représenter le comportement du terrain, et l'intérêt d'une approche qui prend en compte la géométrie réelle de l'ouvrage. Ils mettent aussi en évidence les limites de l'approche : l'extension du maillage dans la direction de l'axe du tunnel, nécessairement limitée, conduit à estimer le tassement final par extrapolation, et le calcul ne fournit pas un véritable outil de prévision des tassements dans la mesure où l'hétérogénéité du massif ne peut être prise en compte que sommairement dans la simulation numérique.

Mots clés :

Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées n°237, 2002, pp 37-57