Impact du creusement des ouvrages souterrains à faible profondeur en milieu urbain
Auteur / Autrice : | Sara Rachdi |
Direction : | Michel Tijani, Emad Jahangir |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Géosciences et géoingénierie |
Date : | Soutenance le 28/10/2019 |
Etablissement(s) : | Paris Sciences et Lettres (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre de géosciences (Fontainebleau, Seine et Marne) |
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Fabrice Emeriault |
Examinateurs / Examinatrices : Michel Tijani, Emad Jahangir, Hussein Mroueh | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Pantet, Alain Millard |
Mots clés
Résumé
Le développement de l’urbanisme privilégie de plus en plus souvent la solution souterraine. Le creusement d’environ 200km de tunnels est prévu dans les dix prochaines années en France seulement, en milieu urbain dense.L’excavation d’une cavité dans un terrain engendre des mouvements dans le massif. Le front de taille se déplace généralement instantanément vers l’excavation. A ce déplacement d’extrusion s’ajoute la convergence des parois du tunnel. A faible profondeur, ces mouvements risquent de se propager jusqu'à la surface du terrain constituant une cuvette de tassement qui peut conduire à des désordres importants voire de nature accidentelle (tassements différentiels, développement de fontis, effondrement de constructions, etc.). Plusieurs paramètres influencent la qualité des simulations et la prévision des déplacements induits par le creusement d’un tunnel. Le choix d’une loi de comportement est primordiale pour la modélisation des tunnels qui dépend de la réponse du sol en termes de déformations. La prédiction des déplacements engendrés requière un modèle de comportement du sol rigoureux qui puisse simuler le plus fidèlement possible la réponse du sol.Cette thèse propose un modèle de comportement adapté à la simulation du creusement de tunnel avec un mécanisme d’écrouissage déviatorique dans le cadre de la théorie de l’état critique. Ce modèle reproduit de manière satisfaisante la réponse non linéaire du sol à l’échelle des essais de laboratoire et présente une alternative sécuritaire pour les simulations à l’échelle de la structure.L’effet de l’influence de plusieurs paramètres sur la simulation des tunnels est étudié à travers des simulations 2D et 3D avec différentes configurations et en considérant le couplage hydromécanique. Le modèle proposé est aussi utilisé pour la reproduction de mesures in-situ d’une section de tunnel du Grand Paris.