u2.04.06 Comment creuser un tunnel : méthodologie d’excavation

Résumé:

Cette note propose une méthodologie pour simuler le creusement d’une galerie souterraine avec code_aster . La méthode de base est une méthode couramment utilisée dans ce genre d’études: la méthode «convergence – confinement».

Après un rappel sur le principe de la méthode, les principales étapes du fichier de commandes code_aster sont décrites. Différents exemples numériques permettent de valider la procédure.

• 1. Comment simuler le creusement d’un tunnel ?
  • 1.1. Principe de la méthode, mise en oeuvre et validation
• 2. Introduction
• 3. Une méthode pour simuler le creusement d’une galerie à partir d’un modèle 2D : la méthode convergence-confinement
  • 3.1. Principe général
  • 3.2. Application de la méthode pour un calcul numérique par éléments finis
• 4. Avant de s’attaquer au ficher de commande code_aster…
  • 4.1. Comment définir les modèles à partir d’un maillage simple ?
  • 4.2. Comment initialiser les contraintes ?
  • 4.3. Comment calculer les réactions nodales au bord de la « future » galerie ?
  • 4.4. Comment simuler la création d’un « vide » dans le massif et la pose du béton ?
  • 4.5. Résumé des méthodes proposées
• 5. Exemples de fichiers de commandes
  • 5.1. Le problème traité
  • 5.2. Cas n° 1 : excavation sans soutènement avec initialisation des contraintes par un calcul et « ramollissement » des éléments « excavés »
  • 5.3. Cas n°2 : excavation avec soutènement  avec initialisation des contraintes par appel à CREA_CHAMP et déconfinement suivant la méthode A
  • 5.4. Cas n°3 : excavation avec soutènement  avec initialisation des contraintes par appel à CREA_CHAMP et déconfinement suivant la méthode B
• 6. Validation du code_aster sur un exemple d’excavation en milieu élastique linéaire
• 7. En guise de conclusion : conseils et perspectives
• 8. Bibliographie
• 9. Annexes
  • 9.1. Formules analytiques pour appliquer la méthode convergence-confinement au cas d’un massif rocheux et d’un soutènement élastiques et linéaires
  • 9.2. Organigramme de synthèse sur les méthodes permettant de simuler une excavation
  • 9.3. Comparaison des contraintes obtenues par le calcul numérique et par la solution analytique