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Les progrès récents réalisés dans l'utilisation des tunneliers posant des voussoirs permettent d'envisager aujourd'hui la réalisation de projets de tunnels jugés autrefois impossibles à réaliser pour cause de conditions géologiques trop difficiles.
On assiste ainsi à une extension du domaine d'utilisation de ces machines vers des projets de tunnels longs, profonds, à forte couverture et / ou à forte charge hydraulique, creusés dans des terrains souvent difficiles, ayant tous pour caractéristiques communes des délais de réalisation courts.
Cette extension du domaine d'emploi des tunneliers à voussoirs remet en cause certains concepts usuels de dimensionnement des tunnels creusés avec ces machines. Cette communication présente à partir de quelques exemples-types, une méthode de pré-dimensionnement du revêtement basée sur le concept fondamental de la convergence des terrains limitée de fait par la présence du tunnelier agissant comme un soutènement provisoire.
En fonction des caractéristiques géométriques de la machine, et en fixant des hypothèses géotechniques réalistes, on peut ainsi évaluer rapidement le risque de blocage de la machine, de sous-dimensionnement du revêtement ou encore d'un tassement excessif des terrains sus-jacents.
On montre ainsi que le calcul du revêtement en voussoirs via l'évaluation du taux de déconfinement est un problème complexe dépendant de nombreux facteurs comme le confinement au front de taille, les dimensions géométriques du tunnelier, la pression d'injection du mortier de bourrage...
Afin de s'affranchir des difficultés liées à la détermination du taux de déconfinement, on présente ensuite un concept de calcul par la méthode des éléments finis établi à l'aide du logiciel PLAXIS permettant de simuler les différentes phases du creusement : excavation avec confinement, passage du tunnelier, injection du mortier de bourrage, pose du revêtement, comportement à long terme avec dissipation des surpressions hydrostatiques...et donc ne faisant pas appel à une valeur explicite du taux de déconfinement.
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