Analyse de la consolidation des sols autour des tunnels creusés dans l'argile
ATWA ; LECA ; MAGNAN
Type de document
LIVRE
Langue
français
Auteur
ATWA ; LECA ; MAGNAN
Résumé / Abstract
Ce rapport est issu de la thèse de doctorat de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, préparée au LCPC par M. ATWA et soutenue le 17 juillet 1996. Il comporte plusieurs synthèses bibliographiques portant sur la réponse hydromécanique des massifs de sols au creusement de tunnels (observations de chantiers, sur les travaux antérieurs consacres à la modélisation de ce phénomène et sur les approches de calcul développées dans la littérature pour le traitement de la consolidation d'un massif avec niveau piézométrique variable. La réponse d'un massif de sols compressibles au creusement d'un tunnel, à également, été analysée par la méthode des éléments finis à l'aide du progiciel CESAR-LCPC. Cette analyse a été basée sur des calculs hydromécaniques couples et sur un modèle de comportement élastoplastique adapte aux sols anisotropes MELANIE. Les résultats de calcul ont été compares aux résultats des analyses drainées et non drainées. Ce travail présente, de plus, une contribution au développement du code de calcul CESAR-LCPC. La programmation du modèle MELANIE dans CESAR-LCPC a été adaptée pour traiter la variation de la contrainte de préconsolidation et des modules d'élasticité avec la profondeur, et pour actualiser le coefficient de perméabilité du sol en fonction de l'indice des vides. Une approche a aussi été proposée pour le traitement de la consolidation en cas de variation du toit de la nappe en utilisant les généralisations de Richards (1931) et de Bishop (1960) pour le traitement de l'écoulement et du couplage au-dessus de la surface libre. Cette approche a été programmée dans un nouveau module s'intégrant dans le code CESAR-LCPC et a été appliquée a l'étude de la consolidation d'un massif sous une fondation et autour d'un tunnel. Ce travail s'achève par la modélisation d'un ouvrage instrumente : le tunnel de Grimsby, creuse dans un massif argileux compressible. Les calculs ont été réalisés avec différentes lois de comportement (MELANIE, élasticité isotrope et anisotrope et élastoplasticité isotrope), et avec différentes hypothèses pour le traitement du couplage au-dessus de la nappe ; les résultats ont été comparés aux tassements de surface mesures sur une période de onze ans après la construction.
Editeur
LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSEES - LCPC
