Déplacement du tunnel au sein du mortier de bourrage. Modélisation numérique et analytique.
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- 2001
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Résumé
- Les résultats des différentes simulations numériques effectuées dans le cadre du projet Eupalinos sont fournis dans ce rapport. Ces simulations visent à caractériser le phénomène de remontée du tunnel au sein de l'anneau de mortier injecté sous l'effet de la poussée d'Archimède. Ces simulations sont bidimensionnelles et ont été effectuées à l'aide du code FLAC 2D v. 3.4. La modélisation du problème adoptée tient compte des paramètres géométriques, mécaniques, numériques du problème. Le principe adopté pour la mesure de la remontée du tunnel dans le mortier est le suivant : une fois un état initial défini pour le tunnel, on applique un déplacement vertical à vitesse constante au tunnel et on mesure la force qu'il est nécessaire de développer pour réaliser ce déplacement. On obtient alors une force qui croit jusqu'à atteindre un palier. Les différentes simulations ont permis de mettre en évidence le rôle de chacun des paramètres sur les deux éléments essentiels qui seront retenus dans la caractérisation de la remontée du tunnel dans le mortier à savoir la pente initiale de la courbe effort - déplacement et la valeur du palier de force.
Grâce aux calculs numériques effectués dans cette étude, il apparaît que les caractéristiques géométriques de la zone injectée ainsi que les caractéristiques de résistance au cisaillement du mortier et de l'interface tunnel - mortier joue un rôle essentiel. L'effet de l'excentrement initial du tunnel au sein de la zone injectée a également été quantifié. Ces différentes études paramétriques ont établi une expression analytique pour la force maximale qui peut s'appliquer sur le tunnel sans entraîner un déplacement important de celui-ci au sein du mortier. La valeur de cette force est à comparer avec la poussée d'Archimède que subit le tunnel. Le comportement initial a également pu être modélisé. Il s'avère fortement dépendant des caractéristiques élastiques du mortier et en particulier de son module de compressibilité. Il est enfin rappelé que les expressions analytiques proposées pour la force maximale ainsi que pour le comportement initial supposent connues les caractéristiques élastiques et de résistance au cisaillement du mortier.
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