Publication d’une thèse sur l’impact du creusement au tunnelier sur des fondations profondes
Co-encadrée par le CETU et le Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS) de l’ENTPE, Agathe Michalski a soutenue publiquement sa thèse de doctorat le 05 juillet 2023. Les travaux de recherche réalisés contribuent à la compréhension des phénomènes d’interaction tunnelier-terrain-pieu à partir d’observations expérimentales, et au développement d’une procédure de modélisation numérique 3D capable de reproduire fidèlement la phénoménologie observée.
Ce travail de doctorat s’inscrit dans le cadre du projet de recherche TULIP (Tunneliers et Limitations des Impacts sur les Pieux), ayant associé la Société du Grand Paris (SGP), le Centre d’Études des Tunnels (CETU), l’École Nationale des Travaux Publics (ENTPE) et l’Université Gustave Eiffel (Univ. Eiffel) entre 2018 et 2023.
La première partie du mémoire, concerne l’expérimentation en vraie grandeur, une première à l’échelle internationale à l’échelle internationale, réalisée sur la future ligne 16 du métro parisien en 2020. Trois pieux de 500 mm de diamètre ont été spécialement construits, instrumentés et chargés dans la zone d’influence d’un des tunneliers du projet. Une instrumentation détaillée du terrain (inclinomètres, extensomètres, cibles topographiques, cellules de pression interstitielle) a également été mise en place. L’ensemble de ces mesures ainsi que les données de pilotage du tunnelier au cours du franchissement ont été recueillies et analysées.
La seconde partie du mémoire traite de la modélisation numérique tridimensionnelle réalisée à l’aide du code de calcul aux différences finies FLAC3D. Ce modèle, développé dans le cadre d’une approche lagrangienne :
- modélise le terrain et les pieux sous la forme d’éléments volumiques,
- considère une loi de comportement élasto-plastique avec écrouissage pour le terrain,
- ne modélise pas explicitement le tunnelier mais modélise ses actions sur le terrain (pression frontale, pression régnant le long du bouclier et limitation de la convergence à l’espace annulaire disponible, pression de bourrage et activation des voussoirs).
Après une phase de présentation de ce modèle, les résultats obtenus sont confrontés aux résultats expérimentaux issus des différentes étapes de l’étude : fonçage des pieux, creusement en terrain vierge et en présence de pieux.