Tunnels en site urbain : modélisation numérique et intéraction creusement - ouvrages existants

Tunnels in urban areas : numerical modelling and analysis of interaction between tunnel construction and existing structures

• Auteur / Autrice : Hussein Mroueh
• Direction : Isam Shahrour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Éléments finis, Méthode des

Itération (mathématiques)

Tunnels -- Conception et construction

Modélisation tridimensionnelle

Résumé

Le présent travail porte sur l'analyse de l'interaction du creusement de tunnels avec des ouvrages existants, probleme majeur lorsqu'on se situe en site urbain. L'etude est realisee par une modelisation tridimensionnelle et non lineaire par elements finis. Elle a necessite le developpement d'outils specifiques pour la resolution des systemes numeriques et la mise au point d'une methodologie pour la modelisation du phasage des travaux de creusement. Le memoire comporte trois chapitres. Dans le premier, on presente les travaux realises pour le developpement d'outils de resolution des grands systemes lineaires emanant de la discretisation par elements finis des problemes tridimensionnels et non lineaires en geomecanique. Une synthese des methodes iteratives recemment developpees est presentee suivie d'une description de l'implantation de ces methodes dans le code de calcul pecplas 3d. On presente ensuite des tests de performances de ces methodes sur des problemes classiques de geomecanique. Ces tests ont permis le choix d'une methode pour l'analyse des problemes d'interaction.

Le deuxieme chapitre decrit la methodologie de calcul tridimensionnel adoptee pour simuler le phasage des travaux au bouclier pressurise. Le modele developpe comporte deux parametres de creusement pour prendre en compte le phasage des travaux. Cette methodologie est ensuite appliquee a l'analyse du comportement tridimensionnel et non lineaire d'un tunnel revetu de faible profondeur. Une etude de sensibilite est effectuee sur les parametres du creusement et sur les parametres mecaniques de terrains. Le troisieme chapitre est consacre a l'etude tridimensionnelle de l'interaction du creusement avec des ouvrages existants. On traitera en particulier de l'influence du creusement sur des fondations profondes, sur un tunnel existant et sur une structure en surface. Chaque probleme fera l'objet d'une analyse des mouvements de sols induits par le creusement et des sollicitations transmises a la structure.