Mesure et modelisation des temperatures dans les massifs rocheux : application au projet de tunnel profond maurienne/ambin

par LAURENT GOY

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Dominique Fabre.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Dans le cadre de projets de tunnels profonds, il est essentiel de prevoir les conditions de travail des hommes et des machines qui vont realiser les ouvrages. Parmi tous les problemes geotechniques qui doivent etre resolus, la prevision des temperatures naturelles au rocher est une necessite avant le choix des methodes de perforation, de ventilation et de refroidissement. Une methode numerique de prevision des temperatures a ete developpee a cet effet, a partir d'un logiciel 2d d'elements finis. Les temperatures sont calculees dans un plan vertical du massif, a partir de l'equation fondamentale de la chaleur en conduction pure. La modelisation necessite la connaissance de 5 parametres de base que sont: le profil topographique, les temperatures de surface, la structure geologique, la conductivite des roches et le flux geothermique profond. Il tient compte de la direction et de l'anisotropie de conductivite des differentes couches constituant le massif. Une methode de correction du profil topographique permet de prendre en compte la troisieme dimension. Differents tests sont effectues sur un profil de montagne idealise, pour evaluer le poids des differents parametres dans la modelisation. Le modele est applique ensuite au massif comprenant le tunnel maurienne-ambin, dans le cadre du projet de ligne a grande vitesse entre lyon et turin. Une sonde de mesure des temperatures a ete mise au point et utilisee dans les sondages de reconnaissance pour ce projet de tunnel profond (55 km sous un recouvrement maximal de 2500m). Les forages nous permettent de determiner la structure geologique, les valeurs de conductivite des roches et le flux geothermique de la region en appliquant la methode des intervalles. La temperature maximale calculee le long du tunnel est de 48,5c. La confrontation entre les mesures de temperature dans les forages et la modelisation permet de valider les resultats, sauf dans les premieres centaines de metres du massif, ou les circulations d'eau, qui ne sont pas prises en compte par notre modele, modifient la distribution des temperatures


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Informations

  • Détails : 195 P.
  • Annexes : 62 REF.

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