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Utilisation du modèle Hardening Soil Model dans l'étude du creusement de tunnels superficiels.
Nicolas Gilleron  1, 2@  , Emmanuel Bourgeois  1@  , Adrien Saitta  2@  
1 : Université Paris-Est, IFSTTAR, COSYS
Université Paris-Est
Marne-La-Vallée -  France
2 : EGIS
-
Paris -  France

Le modèle Hardening Soil Model introduit au début des années 2000 a été intégré dans de nombreux logiciels éléments finis pour la géotechnique et est progressivement devenu d'usage courant dans les ingénieries pour le calcul de toutes sortes d'ouvrages : fondations, excavations et autres, notamment les tunnels superficiels. Ce modèle comporte une dizaine de paramètres et intègre plusieurs mécanismes complémentaires inspirés des lois de comportement développés dans la seconde moitié du vingtième siècle. Il contient en particulier un double écrouissage. On commence par rappeler les surfaces de charges, et la façon dont on les relie à l'état de contrainte initial. On étudie ensuite l'évolution des surfaces de charge dans l'étude des tunnels superficiels en déformations planes par la méthode de relaxation des contraintes. On discute la pertinence du mécanisme isotrope dans ce contexte, où le chargement est principalement de nature déviatorique. Le mécanisme déviatorique est à l'origine de la majeure partie des déformations dans le massif. On met en évidence l'influence de l'état de contrainte initial et de l'angle de frottement sur le module élastique tangent à proximité de la cavité. Dès lors, le rapport entre le module de déchargement/rechargement et ce module peut prendre des proportions significatives. On a ainsi mis en avant des points de vigilance sur l'utilisation du Hardening Soil Model dans le cadre de l'étude de tunnels superficiels. On se concentre sur un tunnel de métro avec un coefficient de pression des terres au repos inférieur à un. Les modélisations sont réalisées à l'aide PLAXIS 2D 2015.


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