Comportement des tunnels en terrain poussant

Tunnelling in squeezing ground

• Auteur / Autrice : Huy Tran Manh
• Direction : Jean Sulem
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géotechnique
• Date : Soutenance le 05/12/2014
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Navier (Paris-Est) - Laboratoire Navier / NAVIER UMR 8205
• Jury : Président / Présidente : Amade Pouya
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Sulem, Daniel Billaux, Darius Seyedi, Didier Subrin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Giovanni Barla, Frédéric L. Pellet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géologie appliquée

Sol, Mouvements du

Anisotropie

Tunnels

Mots clés libres

Terrain poussant

Tunnel

Lyon-Turin

Anisotrope

Modélisation numérique

Modélisation analytique

Squeezing ground

Tunnel

Lyon-Turin Railway

Anisotropic

Numerical simulation

Closed-Form solution

Résumé

Le comportement poussant fait référence au phénomène de grande déformation différée et souvent anisotrope observée lors de l'excavation du tunnel en terrain tectonisé. Il est à l'origine de difficultés d'avancement ce qui exige une adaptation de la méthode de creusement et de la conception des soutènements. Le présent travail vise à étudier le comportement des tunnels en terrain poussant en portant une attention particulière à l'anisotropie du massif rocheux par des approches à la fois analytique et numérique. Après un état de l'art sur le creusement des tunnels en terrain poussant, on interprète les données d'auscultation récoltées pendant l'excavation de la descenderie de Saint-Martin-La-Porte dans la cadre du projet Lyon-Turin. Des solutions analytiques pour tunnel creusés en milieu anisotrope sont ensuite développées en prenant en compte la complexité géométrique de la section, l'interaction entre deux tunnels parallèles, l'interaction terrain-soutènement et aussi les grandes déformations. Enfin, un modèle différé anisotrope qui comprend des joints rocheux avec une orientation fixe, imbriqués dans une matrice viscoplastique est proposé et implémenté dans FLAC3D. Les résultats de la simulation numérique réalisée avec ce modèle sont comparés aux mesures de convergence réalisées pendant l'excavation du tunnel. De plus, l'approche numérique a été étendue pour analyser le comportement d'un soutènement déformable en prenant en compte l'effet de l'anisotropie de la masse rocheuse

Squeezing behavior is characterized by large time-dependent and often anisotropic deformation during and well after excavation of tunnel and may lead to tremendous operational difficulties. The present thesis aims to deal with tunneling in squeezing ground with a special emphasis on the anisotropic behavior combining analytical and numerical approach. Following an overview on the squeezing behavior, the attention moves on the interpretation of the data monitored during the excavation of Saint-Martin-La-Porte within the Lyon-Turin railway project. The closed-formed solutions for tunnel excavated in anisotropic ground are then developed considering the complexity of tunnel cross-section, the interaction between two tunnels, the interaction ground/support and also the large strain calculation. Finally, an anisotropic creep model which includes weak planes of specific orientation embedded in a viscoplastic medium is proposed and implemented in FLac3D in order to back analyze the convergence data of Saint-Martin-La-Porte access gallery. The numerical model is also applied to the analysis of the behavior of the yield-control support systems taking account the effect of anisotropy of rock mass