Comportement des tunnels lors du creusement en zone instable. Doctorat thesis (2020), Université de Batna 2.
No Thumbnail Available
Date
2020-09-29
Authors
BERKANE AICHA
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
La construction des ouvrages souterrains rencontre souvent des problèmes de stabilité dus généralement : aux mauvaises conditions géologiques, et géotechniques, ou hydrologiques (présence d'eau souterraine) qui entraine dans la plus part des cas un gonflement de terrain. à l’impact des charges sismiques. Ces problèmes peuvent conduire à l’effondrement total ou partiel des tunnels. C’est dans ce contexte que s’inscrit le travail présenté dans cette thèse. Le travail s’applique à un cas réel, en l'occurrence le tunnel de djebel el ouahch (autoroute Est-Ouest). Le travail Comporte deux parties : - La première partie porte sur une analyse numérique d’une partie du tunnel T1 de Djebel el Ouahch qui a subi un effondrement afin de déterminer les causes de cet effondrement. L’analyse est réalisée via un modèle numérique utilisant le code de calcul PLAXIS 3D TUNNEL et le modèle de Mohr- coulomb pour le sol. Les résultats de cette analyse sont présentés en termes de tassement en surface libre de sol, de déplacement vertical sous le radier du tunnel, de contraintes, et de déformations développées au niveau du soutènement du tunnel et dans le sol autour de ce soutènement. Les résultats ont permis de constater que le gonflement du terrain est à l’origine des conséquences suivantes : • Fissuration du massif du sol autour du tube droit du tunnel, la destruction du revêtement du tube gauche du tunnel, le soulèvement du sol au–dessus du ce dernier tube du tunnel, et également le soulèvement du sol au –dessous des radiers des deux tubes du tunnel. - La deuxième partie comprend une étude numérique du comportement dynamique du tunnel (sous sollicitation sismique). L’étude est faite en 3D par le code de calcul (FLAC3D). La non linéarité du comportement du sol est considérée à l’aide d’un modèle combiné de l'amortissement hystérétique de Hardin / Drnevich avec le modèle elastoplastique de Mohr-Coulomb. - Une analyse paramétrique est effectuée, afin d’évaluer l’influence de la profondeur d’ancrage du tunnel (couverture) sur le comportement dynamique du tunnel et du sol environnant. Les résultats sont présentés en termes de contraintes, de déformations horizontales et de cisaillement en fonction du temps développés au niveau du soutènement du tunnel, et du sol environnant. L’analyse des résultats a montré qu’un séisme peut conduire aux conséquences qui sont susceptibles d’affecter la stabilité du tunnel : • La fissuration dans la masse de sol autour de tunnel, et de même dans la masse du sol entre les deux tubes de tunnel, et également la fissuration dans le revêtement de tunnel. • L’analyse a montré d’autre part que : la diminution de la profondeur d’ancrage du tunnel augmente le risque d’instabilité du système sol-tunnel, et l’augmentation de cette profondeur contribue à sa stabilité