Creusement de galeries à faible profondeur a l'aide d'un tunnelier a pression de boue : Mesures ''in situ'' et étude théorique du champ de déplacements

= Excavation of shallow tunnel with a slurry shield : ''in situ'' measurements and theoretical study of the displacements field.

• Auteur / Autrice : Anne Pantet
• Direction : Richard Kastner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil. Sols
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : URGC-Géotechnique (Lyon, INSA1985-1995)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sols mous

Granulométrie

Excavateurs

Tunnels -- Conception et construction

Résumé

L'aménagement de l'espace souterrain, essentiellement en milieu urbain a contribué au développement de l'utilisation des tunneliers à confinement en France, depuis le début des années 80: Métro de Lyon, de Lille, Tunnels ferroviaires de Villejust, Tunnel sous la Manche, Émissaires du Val de Marne. . . La technique du tunnelier à confinement (à pression de boue, de terre et mixte), bien que très sophistiquée, n'élimine pas le problème de tassements, provoqués par le creusement d'une galerie. Ce travail a pour objectif d'étudier le champ de déplacements provoqués par les travaux d'excavation d'une galerie à faible profondeur, réalisée dans des terrains meubles de type granulaire. Il s'articule autour de quatre axes, qui sont la technologie des tunneliers, l'étude générale des mouvements autour de galeries creusées aux tunneliers, l'étude détaillée des chantiers de Villejust et de Lille réalisés avec un tunnelier à pression de boue, et la modélisation du creusement avec différents modèles théoriques. La première et la deuxième partie ont permis de définir les domaines d'utilisation des différents tunneliers et de cerner les principales causes à l'origine des mouvements. La troisième partie met en évidence la forte influence des conditions d’exécution et de la géométrie du projet sur le développement des mouvements de sol autour de la galerie. La quatrième partie a montré que l'évaluation théorique des mouvements est encore un problème délicat. Nous avons mis l'accent sur les difficultés d'emploi des modèles théoriques. Le choix de la loi de comportement conditionne fortement les résultats numériques obtenus avec la méthode des éléments finis.

The utilisation of underground space, in particular in urban areas (underground railways in Lyon, Lille and Toulouse, railway tunnels in Villejust, Channel Tunnel, Val de Marne collector), has contributed, since the early 1980's, to the increasing use in France of confined shields. Confined shield technology, although very sophisticated, utilising slurry and earth pressure, does not prevent the settlement caused by the excavation of the tunnels. The purpose of this study was to examine the field of displacement caused by the excavation of a shallow tunnel in granular soft soils. The study comprised four main parts : - a) shield technology, - b) the general investigation of displacement around shield-excavated tunnels, - c) detailed stud of the works at Villejust and Lille, excavated using slurry shield, - d) modelling of excavation and comparison of different theoretical models. The first and second parts, describe the field in which slurry shields are currently used and identify the main causes of displacements during excavation. The third part demonstrates the strong influence of the working methods and the geometry of the project, and the difficulty of estimating displacements. The fourth art shows that the theoretical determination of displacements remains difficult.