Thèse soutenue

Etude expérimentale et numérique de modèle réduit bidimensionnel du creusement d'un tunnel
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Auteur / Autrice : Nataliya Dolzhenko
Direction : Richard KastnerPhilippe Mathieu
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : URGC - Unité de Recherche en Génie Civil (Lyon, INSA)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le creusement d'un tunnel en zone urbanisée peut engendrer des dommages importants dans les structures et les immeubles riverains. Il est donc important de prévoir les déplacements et les déformations induites par le creusement d'ouvrages souterrains urbains dans l'ensemble du massif de sol. Ce travail de thèse constitue une contribution à l'étude expérimentale et numérique des mouvements de sol liés à la construction d'un tunnel peu profond dans un milieu pulvérulent, et notamment suivant les phases de déconfinement et de reconfinement correspondant aux différentes étapes de réalisation de l'ouvrage. Le dispositif expérimental utilisé est un modèle réduit bidimensionnel de tunnel. Le sol analogique est constitué de rouleaux métalliques de Taylor-Schneebeli. L'analyse des essais a été effectuée par imagerie numérique permettant de visualiser l'intégralité du champ de déplacements obtenue au cours des essais. L'incidence de divers paramètres est analysée et présentée : variation du diamètre du tunnel, profondeur du tunnel et poids de l'ouvrage. Afin de mieux comprendre et de pouvoir simuler numériquement les essais expérimentaux, une qualification précise du comportement du matériau constituant le sol a été réalisée. Un programme expérimental a été mis au point comportant des chargements simples (biaxial et oedométrique) sur des échantillons de rouleaux de Schneebeli à des niveaux de contraintes similaires à ceux rencontrés au sein du modèle réduit. Ces essais ont permis de déterminer la rhéologie du matériau utilisé. La partie expérimentale a permis de disposer d'une base de données afin de valider une loi de comportement développée au cours de cette étude. Du à la nature du sol utilisé, la loi est bidimensionnelle et combine à la fois un comportement élastoplastique et incrémental. La dernière étape de cette étude est une confrontation des résultats expérimentaux et des simulations numériques sur le modèle réduit du tunnel.